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1、壓電阻抗技術(shù)近年來被廣泛應(yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別與健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,包括鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)以及鋁合金結(jié)構(gòu)的損傷檢測(cè)。但是,關(guān)于將其應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)的損傷檢測(cè)方面的研究比較少。本文在壓電阻抗技術(shù)已有的研究成果上,通過木試件損傷檢測(cè)試驗(yàn)研究,探索了將壓電阻抗技術(shù)應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的可行性。本文的試驗(yàn)材料包括針葉類代表木材芬蘭松和闊葉類代表木材巴勞木,損傷類型包括橫紋損傷、順紋損傷以及孔洞損傷。通過分別測(cè)量健康與損傷狀態(tài)下試件的導(dǎo)納曲線,研究壓電
2、阻抗技術(shù)對(duì)于木結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的可行性。為定性判斷損傷程度,除使用常規(guī)的相關(guān)系數(shù)(CC)、均方根偏差(RMSD)指標(biāo)以外,還引入了馬氏距離(Mahalanobis Distance)。由于馬氏距離指標(biāo)在本試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中存在計(jì)算結(jié)果不可靠等問題,本文對(duì)馬氏距離進(jìn)行了基于主成分分析的合理改進(jìn),建立了基于改進(jìn)馬氏距離(Modified Mahalanobis Distance)的損傷程度評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)本文研究?jī)?nèi)容,可得出以下結(jié)論:
1、
3、壓電阻抗技術(shù)對(duì)芬蘭松的損傷比巴勞木更為敏感。通過觀察發(fā)現(xiàn),芬蘭松損傷檢測(cè)試驗(yàn)中所有頻率段的CC和RMSD均可有效反映損傷變化,而巴勞木損傷檢測(cè)試驗(yàn)中存在少量工況的部分頻率段不能反映損傷變化。
2、不同損傷類型的損傷敏感頻率段不一樣。分析CC、RMSD指標(biāo)可知,橫紋、順紋損傷在30kHz-50kHz的損傷指標(biāo)變化更顯著;而孔洞損傷在30kHz-50kHz和150kHz-500kHz的指標(biāo)變化更為顯著。
3、改進(jìn)馬氏距離
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