基于含金屬芯壓電纖維的結(jié)構(gòu)損傷定位研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)(SHM)是當(dāng)前工程界與學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)問題,它是一種在線、實(shí)時(shí)有效的獲取結(jié)構(gòu)狀態(tài)信息的方法。本文初步研究了含金屬芯壓電纖維(MPF)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,利用MPF的方向性傳感特性分別進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的被動(dòng)沖擊載荷監(jiān)測(cè)和主動(dòng)損傷定位研究。
　　 首先討論了SHM技術(shù)對(duì)理想傳感元件的要求,并分析了常用傳感元件的優(yōu)缺點(diǎn),著重分析了壓電元件的特性,并給出了描述壓電效應(yīng)的壓電方程。本文所采用的MPF傳感器是一種新型的壓電傳

2、感器件,它不僅具有一般壓電元件的特性,而且MPF外形結(jié)構(gòu)呈纖維狀,結(jié)構(gòu)小巧,具有易于和基體結(jié)構(gòu)相集成的特點(diǎn),因此更符合SHM技術(shù)對(duì)傳感元件的要求。文中詳細(xì)介紹了本文所采用的含金屬芯壓電纖維的結(jié)構(gòu)、尺寸、傳感模式等,并給出了描述MPF的壓電方程。
　　 其次,重點(diǎn)研究了MPF的方向性傳感特性,并針對(duì)結(jié)構(gòu)受到?jīng)_擊載荷的情況,采用傳感信號(hào)的峰值對(duì)MPF的傳感方向性進(jìn)行了標(biāo)定。在此基礎(chǔ)上,提出了一種基于信號(hào)相對(duì)峰值的沖擊載荷定位方法,并