基于智能壓電材料的Lamb波法結(jié)構(gòu)損傷識別研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，大型工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛，復(fù)雜的工作環(huán)境以及連續(xù)高強(qiáng)度的生產(chǎn)過程對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性提出了更高的要求。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及損傷識別技術(shù)對于及時(shí)檢測與發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷并預(yù)判損傷的發(fā)展，避免發(fā)生安全事故造成財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡具有重要意義。
　　本文進(jìn)行了基于智能壓電材料的Lamb波法結(jié)構(gòu)損傷識別研究，首先研究了Lamb波的頻散特性。對Lamb波的Rayleigh-Lamb方程進(jìn)行了變形推導(dǎo)，并使用MAT

2、LAB對Lamb波的Rayleigh-Lamb方程進(jìn)行數(shù)值仿真,繪制了頻散曲線；確定A0模態(tài)和S0模態(tài)的群速度與頻厚積之間的對應(yīng)關(guān)系，作為Lamb波進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識別的依據(jù)。
　　然后，使用ANSYS對智能壓電材料PZT的進(jìn)行了振動(dòng)模態(tài)仿真分析，確定了用于激發(fā) Lamb波的激勵(lì)信號的最佳中心頻率，并結(jié)合 MATLAB和 ANSYS的仿真結(jié)果對激勵(lì)信號的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行選擇。
　　最后，使用PZT作為Lamb波激勵(lì)器與接收器，進(jìn)行了

3、Lamb波法結(jié)構(gòu)損傷識別實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了基于智能壓電材料的Lamb波法結(jié)構(gòu)損傷定位。實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置了實(shí)驗(yàn)平臺，采用LabVIEW設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了Lamb波激發(fā)和數(shù)據(jù)采集的同步觸發(fā)。在實(shí)驗(yàn)研究中，分別對健康狀態(tài)的鋁板、人工開槽損傷狀態(tài)鋁板和人工鉆孔損傷狀態(tài)鋁板進(jìn)行了損傷識別研究。對采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用小波分析等信號處理技術(shù)，找出了Lamb波信號傳播的時(shí)間，計(jì)算出Lamb波的傳播距離用以定位損傷的位置，并對不同類型的損傷和不同程度的損