基于壓電阻抗模型參數(shù)識(shí)別的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、基于壓電阻抗技術(shù)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)具有對(duì)微小損傷檢測(cè)靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)采集方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，在金屬材料、復(fù)合材料、混凝土結(jié)構(gòu)的損傷監(jiān)測(cè)中有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文將壓電阻抗技術(shù)用于壓電元件的自損傷監(jiān)測(cè)中，通過修改導(dǎo)納模型，加入壓電元件破壞與脫膠的損傷因子，利用遺傳算法進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，擬合得到損傷導(dǎo)納信號(hào)中的損傷因子值，并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明，利用修改的導(dǎo)納模型可以達(dá)到同時(shí)監(jiān)測(cè)壓電元件破壞與脫膠程度的目的。
　　

2、通過對(duì)導(dǎo)納公式的數(shù)值模擬仿真發(fā)現(xiàn)壓電阻抗對(duì)結(jié)構(gòu)剛度變化檢測(cè)靈敏度非常高，因此從結(jié)構(gòu)尺寸和結(jié)構(gòu)彈性模量?jī)煞矫孢M(jìn)行了相應(yīng)的探索。厚鋼板的槽損傷實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)厚度減小引起剛度降低，從而使壓電導(dǎo)納值減小。利用有限元方法對(duì)粘貼壓電片的鋁板進(jìn)行分析，顯示結(jié)構(gòu)剛度與結(jié)構(gòu)彈性模量成比例關(guān)系。在鋁合金的疲勞損傷實(shí)驗(yàn)中，利用損傷識(shí)別指數(shù)對(duì)損傷導(dǎo)納信號(hào)進(jìn)行分析，并研究了導(dǎo)納信號(hào)、彈性模量與疲勞加載次數(shù)之間的變化規(guī)律，通過導(dǎo)納公式和測(cè)量信號(hào)擬合得到結(jié)構(gòu)剛度