基于壓電導波的鋼梁損傷檢測數(shù)值研究.pdf

1、近些年來，土木工程結(jié)構(gòu)損傷檢測與健康監(jiān)測研究已在全世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注。壓電陶瓷材料具有正、逆壓電效應，而且還具有響應快、成本低等優(yōu)點，它的出現(xiàn)為結(jié)構(gòu)損傷檢測和健康監(jiān)測提供了新的傳感手段。本文將壓電陶瓷片（PZT）分別用作驅(qū)動器和傳感器，基于壓電導波技術(shù)開展了矩形鋼梁損傷識別數(shù)值研究。
　　 壓電導波技術(shù)的實現(xiàn)過程為：分別將PZT粘貼在梁的不同位置，并對其中一個（或一對）PZT施加漢寧窗調(diào)制的正弦波脈沖激勵信號，使梁中產(chǎn)生應力

2、波。波會沿著梁長方向進行傳播，當波在傳播過程中遇到裂紋、端部時會產(chǎn)生反射。用另一個（或一對）PZT作為傳感器來接收驅(qū)動器產(chǎn)生的發(fā)射波以及裂紋和端部的反射波，并對接收的波動信號進行分析可以實現(xiàn)裂紋定位和定量識別。論文著重闡述了壓電導波有限元分析的要點；對貼有四個壓電片的鋼梁進行了數(shù)值分析，驗證了裂紋的出現(xiàn)不改變結(jié)構(gòu)波傳播速度的理論；比較了五種不同的激勵信號，并確定了本文研究所使用的激勵信號。采用選取的激勵信號分別對兩端自由、一端固定一端自