基于阻抗分析的構(gòu)件結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)研究.pdf

1、機電阻抗技術(shù)是一種很有前景的無損檢測的新技術(shù)。該技術(shù)利用壓電材料具有正、逆壓電效應(yīng)，既可以作驅(qū)動器又可以作傳感器的特性，通過檢測對比損傷前后壓電陶瓷片的電阻抗來實現(xiàn)對損傷的診斷。本文進行的是利用壓電智能材料是機電阻抗特性對構(gòu)造物進行損傷檢測和分析的研究。
　　 本文先是通過與傳統(tǒng)無損檢測方法的對比介紹了機電阻抗技術(shù)用于結(jié)構(gòu)無損檢測和健康監(jiān)測的獨特優(yōu)點（即特別適用于對微小損傷的檢測），該技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及其用于無損檢測的理論

2、基礎(chǔ)。推導(dǎo)出基于機電耦合效應(yīng)的構(gòu)造物機械阻抗和PZT電阻抗的關(guān)系。隨后運用有限元分析方法對其進行了分析和實驗驗證。利用有限元分析軟件對單個PZT、粘貼在鋁梁上的PZT分別做了關(guān)于阻抗/導(dǎo)納頻譜、阻抗實部/阻抗虛部頻譜、導(dǎo)納實部/導(dǎo)納虛部頻譜的壓電分析并與實驗結(jié)果進行了相應(yīng)對比。得出基于有限元分析軟件的有限元分析法所得結(jié)果能夠很好的和實驗所測結(jié)果的頻譜趨勢、波峰處幅值以及波峰處頻率相吻合。最后還利用其特性做了模擬實際工作情況和設(shè)計實驗的研

3、究。其中包括：阻抗應(yīng)答實驗、自由梁裂紋損傷實驗、固定梁裂紋損傷實驗、螺栓松緊實驗、PZT粘貼位置對測量結(jié)果的影響實驗以及加載實驗。并利用損傷指數(shù)DI對其各損傷進行了判定，驗證了機電阻抗技術(shù)是一種無損檢測的好方法；對加載設(shè)計實驗進行了一定的分析，對其需要進一步的研究以獲得更好的結(jié)果。
　　 研究表明，機電阻抗技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)損傷的檢測和判定，但其作為一種新技術(shù)尚處在實驗室研究階段，還需要進行大量的實驗研究，尤其是在數(shù)據(jù)處理、有限元分析