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文檔簡(jiǎn)介
1、近幾年來,自然災(zāi)害頻頻發(fā)生,災(zāi)后的各種機(jī)械設(shè)備損傷程度檢測(cè)技術(shù)也接受了很大的挑戰(zhàn),在實(shí)際生活中,因設(shè)備的隱性損傷而導(dǎo)致的事故屢見不鮮,因此,人們對(duì)安全的需求也越來越高,結(jié)構(gòu)的的損傷識(shí)別和健康監(jiān)測(cè)技術(shù)也越來越被人們重視。目前,基于壓電阻抗的損傷識(shí)別和健康監(jiān)測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者做過相關(guān)的研究,本文在前人的研究基礎(chǔ)上,通過理論推導(dǎo)、有限元分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及數(shù)據(jù)處理等方法進(jìn)行該技術(shù)的進(jìn)一步研究,研究?jī)?nèi)容及成果有如下幾點(diǎn):
2、1.介紹了壓電材料的基本信息,從理論上分析了壓電-結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)的電阻抗理論,并詳細(xì)推導(dǎo)壓電耦合電阻抗/電導(dǎo)納公式,分析壓電-結(jié)構(gòu)耦合電阻抗與結(jié)構(gòu)機(jī)械阻抗之間的關(guān)系。
2.理論上推導(dǎo)鋁梁機(jī)械阻抗公式,從有限元的角度進(jìn)一步分析了壓電耦合電阻抗與機(jī)械阻抗之間的聯(lián)系,利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有限元結(jié)果的正確性,結(jié)果表明:壓電耦合電阻抗和機(jī)械阻抗在共振頻率點(diǎn)和振型上基本一致,確定了壓電耦合電阻抗與機(jī)械阻抗的關(guān)系,即壓電耦合電阻抗的變化是機(jī)械阻
3、抗變化的直觀反映。
3.分析了單片PZT的壓電阻抗理論,應(yīng)用ANSYS有限元軟件對(duì)其進(jìn)行仿真分析,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量其壓電阻抗/導(dǎo)納,與有限元結(jié)果比較分析PZT片的線性工作頻率范圍,在線性工作頻率范圍內(nèi)選擇合適的頻率區(qū)間,以自由鋁梁的裂紋數(shù)目、裂紋深度、裂紋位置以及PZT片的位置對(duì)壓電耦合電阻抗的影響為分析對(duì)象,進(jìn)行PZT-鋁梁的耦合電阻抗有限元分析,結(jié)果表明:對(duì)于裂紋數(shù)目的增多,在阻抗譜的變化上較為明顯,但利用數(shù)據(jù)識(shí)別方法較難
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