基于壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)安全檢測的數(shù)學(xué)建模.pdf

1、基于壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)安全檢測技術(shù)是一種新型的結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)，其基本原理是將壓電陶瓷粘貼或嵌入到被測試件形成一個整體，把結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息耦合到壓電陶瓷的電阻抗中，通過對壓電陶瓷的電阻抗測量，達到結(jié)構(gòu)安全檢測的目的。
　　 本文對基于壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)安全檢測技術(shù)進行了理論研究，通過運用壓電原理、振動理論及有限元方法建立了結(jié)構(gòu)的機電阻抗耦合模型并用實驗驗證其正確性，再運用建立的模型進行損傷模擬，進一步驗證其在損傷檢測方面的工程應(yīng)用性。

2、>　　 本文闡述了壓電原理及壓電方程，建立了壓電陶瓷片的數(shù)學(xué)模型；根據(jù)此模型分析了壓電陶瓷片粘貼于一維梁結(jié)構(gòu)的情況，并推導(dǎo)了一維梁的數(shù)學(xué)模型；利用本文提出二維板結(jié)構(gòu)的有效阻抗法，推導(dǎo)出二維的耦合阻抗方程。論文還構(gòu)建了實驗裝置，搭建實驗平臺，通過比較實驗所得數(shù)據(jù)及所建模型的理論數(shù)據(jù)驗證模型正確性。論文的最后還對模型進行損傷模擬，通過有限元的方法改變有限元模型中某個單元的彈性模量以模擬結(jié)構(gòu)的微小損傷；應(yīng)用所提出的損傷量化方程得出損傷特征量