壓電阻抗技術在鋼筋混凝土梁中的應用研究.pdf

1、目前國內(nèi)外在壓電阻抗技術方面的研究越來越多，并且在損傷檢測實際應用方面也取得了～定的成績。但是，壓電阻抗技術應用于損傷檢測方面仍只處于初級階段，只能對損傷進行定性的分析，對于損傷的具體位置、程度仍不能很好的判斷。本文從壓電阻抗技術理論入手，研究了其應用于損傷檢測的基本原理，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡技術進行了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)損傷的數(shù)值研究，設計制造了壓電阻抗傳感器，并將其應用到鋼筋混凝土梁的損傷檢測的實驗研究中，研究內(nèi)容和結(jié)果歸納如下:
　　1)

2、概述了壓電陶瓷材料的發(fā)展歷程，介紹了壓電材料的主要性質(zhì)及其優(yōu)點，分析了壓電陶瓷材料的正逆壓電效應以及理論上的四類邊界條件，介紹了壓電陶瓷的阻抗特性，推導出了壓電耦合電阻抗與機械阻抗關系式，闡述了壓電阻抗法損傷檢測原理。
　　2)概述了人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術的特性和優(yōu)點，介紹了人工神經(jīng)元模型及其數(shù)學表達式、激勵函數(shù)以及BP網(wǎng)絡設計，分析了神經(jīng)網(wǎng)絡在結(jié)構(gòu)損傷識別中的應用原理，作出實驗學習分析流程圖，并針對本文有限元分析和實驗設計出能夠識別損

3、傷的神經(jīng)網(wǎng)絡程序。
　　3)介紹了PZT的參數(shù)在有限元中的輸入方式，利用有限元軟件分析了裂紋深度和裂紋位置變化對壓電阻抗的影響，對比分析了兩種健康指數(shù)法發(fā)現(xiàn)都能在一定程度上識別損傷，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡技術數(shù)據(jù)處理方法對鋼筋混凝土梁裂紋深度和裂紋的位置作了定位識別，在一定程度上能夠成功識別鋼筋混凝土梁的裂紋具體深度和位置。
　　4)設計了能夠應用了鋼筋混凝土梁實驗研究的壓電阻抗傳感器并驗證其可行性，確定了鋼筋混凝土梁裂紋損傷實驗方案