PZT對(duì)土木工程鋼結(jié)構(gòu)疲勞和螺栓松動(dòng)損傷監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究.pdf

1、壓電材料由于具有靈敏度高、適用頻帶寬、機(jī)電轉(zhuǎn)換效率高、質(zhì)量小以及制作成本低廉等優(yōu)良性能,成為目前智能材料與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的智能材料之一.本文將PZT(P<,b>Z<,r>O<,3>-P<,b>T<,i>O<,3>,簡(jiǎn)稱PZT)壓電陶瓷片作為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的感知元件,對(duì)PZT片的傳感機(jī)理、傳感元件的制作及粘貼工藝、及其對(duì)疲勞裂紋及螺栓松動(dòng)等損傷的監(jiān)測(cè)進(jìn)行較系統(tǒng)的研究.本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:1.基于壓電基本理論,介紹P

2、ZT應(yīng)變感知機(jī)理和阻抗感知機(jī)理,以及PZT壓電陶瓷感知元件的等效電路及其各種性能參數(shù)對(duì)PZT材料特性的影響;研究PZT感知元件的制作與粘貼工藝,建立包括信號(hào)采集與處理的PZT應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟、硬件平臺(tái).2.通過(guò)試驗(yàn),研究PZT片對(duì)金屬結(jié)構(gòu)疲勞裂紋損傷的監(jiān)測(cè).通過(guò)分析和比較PZT片信號(hào)時(shí)程變化特點(diǎn),研究金屬結(jié)構(gòu)疲勞裂紋損傷發(fā)展的全過(guò)程,并定性確定損傷位置;分別使用快速傅立葉變換及小波變換技術(shù)對(duì)試件的頻率信號(hào)進(jìn)行分析比較,研究疲勞裂紋損傷發(fā)