PZT對土木工程鋼結(jié)構(gòu)疲勞和螺栓松動損傷監(jiān)測試驗研究.pdf

1、壓電材料由于具有靈敏度高、適用頻帶寬、機電轉(zhuǎn)換效率高、質(zhì)量小以及制作成本低廉等優(yōu)良性能,成為目前智能材料與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中發(fā)展最快、應用最廣泛的智能材料之一.本文將PZT(P<,b>Z<,r>O<,3>-P<,b>T<,i>O<,3>,簡稱PZT)壓電陶瓷片作為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中的感知元件,對PZT片的傳感機理、傳感元件的制作及粘貼工藝、及其對疲勞裂紋及螺栓松動等損傷的監(jiān)測進行較系統(tǒng)的研究.本文的主要研究內(nèi)容包括:1.基于壓電基本理論,介紹P

2、ZT應變感知機理和阻抗感知機理,以及PZT壓電陶瓷感知元件的等效電路及其各種性能參數(shù)對PZT材料特性的影響;研究PZT感知元件的制作與粘貼工藝,建立包括信號采集與處理的PZT應變監(jiān)測系統(tǒng)的軟、硬件平臺.2.通過試驗,研究PZT片對金屬結(jié)構(gòu)疲勞裂紋損傷的監(jiān)測.通過分析和比較PZT片信號時程變化特點,研究金屬結(jié)構(gòu)疲勞裂紋損傷發(fā)展的全過程,并定性確定損傷位置;分別使用快速傅立葉變換及小波變換技術(shù)對試件的頻率信號進行分析比較,研究疲勞裂紋損傷發(fā)