基于壓電阻抗技術(shù)的螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的研究.pdf

1、工程結(jié)構(gòu)之間有多種聯(lián)接方式，螺栓連接是一種在工程實(shí)踐中應(yīng)用最為廣泛的連接方式。螺栓在循環(huán)載荷和強(qiáng)迫振動(dòng)的作用下會(huì)出現(xiàn)疲勞損傷和松動(dòng)現(xiàn)象，螺栓的失效會(huì)造成災(zāi)難性的后果和重大財(cái)產(chǎn)損失。對(duì)螺栓進(jìn)行實(shí)時(shí)在線健康監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。壓電阻抗技術(shù)作為一種新型的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)，近二十年來得到了飛速的發(fā)展，該技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)、土木工程等重要工程的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)試驗(yàn)當(dāng)中，論文基于壓電阻抗技術(shù)展開了螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究，論文的主要內(nèi)容如下：

2、　　1．綜合分析了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的主要方法，及壓電阻抗技術(shù)理論和該技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、裂紋、螺栓等結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并列舉了不同的結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)在結(jié)構(gòu)健康損傷評(píng)估中的使用情況。對(duì)壓電阻抗技術(shù)的影響因素進(jìn)行了分析，介紹了有限元壓電耦合場(chǎng)分析的研究狀況，總結(jié)了壓電阻抗技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
　　2．介紹了壓電材料和壓電效應(yīng)的概念，引用壓電方程對(duì)壓電材料電導(dǎo)納的計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo)。引入了損傷指標(biāo)對(duì)損傷程度進(jìn)行定量的分析。

3、　　3．闡述了有限元法和相關(guān)軟件的概念，對(duì)壓電耦合場(chǎng)分析的詳細(xì)過程進(jìn)行了描述，介紹了壓電片導(dǎo)納提取的方法。建立起了壓電片-鋼梁及壓電片-螺栓的有限元模型，對(duì)耦合模型進(jìn)行了有限元壓電耦合場(chǎng)的分析。得到了不同力作用下的壓電導(dǎo)納等相關(guān)數(shù)據(jù)，分析了不同力載荷下的導(dǎo)納曲線變化情況。
　　4．搭建了螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了基于壓電阻抗技術(shù)的螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)。采用萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載模擬螺栓預(yù)緊力的變化。分析了壓電導(dǎo)納曲線及損