基于壓電阻抗技術的螺栓松動監(jiān)測的研究.pdf

1、工程結構之間有多種聯(lián)接方式，螺栓連接是一種在工程實踐中應用最為廣泛的連接方式。螺栓在循環(huán)載荷和強迫振動的作用下會出現(xiàn)疲勞損傷和松動現(xiàn)象，螺栓的失效會造成災難性的后果和重大財產損失。對螺栓進行實時在線健康監(jiān)測顯得尤為重要。壓電阻抗技術作為一種新型的結構健康監(jiān)測技術，近二十年來得到了飛速的發(fā)展，該技術被廣泛的應用于鋼結構、土木工程等重要工程的結構健康監(jiān)測試驗當中，論文基于壓電阻抗技術展開了螺栓松動監(jiān)測的實驗研究，論文的主要內容如下：

2、　　1．綜合分析了結構健康監(jiān)測的主要方法，及壓電阻抗技術理論和該技術應用于鋼結構、混凝土結構、裂紋、螺栓等結構健康監(jiān)測的國內外研究現(xiàn)狀，并列舉了不同的結構損傷指標在結構健康損傷評估中的使用情況。對壓電阻抗技術的影響因素進行了分析，介紹了有限元壓電耦合場分析的研究狀況，總結了壓電阻抗技術的優(yōu)點。
　　2．介紹了壓電材料和壓電效應的概念，引用壓電方程對壓電材料電導納的計算公式進行了推導。引入了損傷指標對損傷程度進行定量的分析。

3、　　3．闡述了有限元法和相關軟件的概念，對壓電耦合場分析的詳細過程進行了描述，介紹了壓電片導納提取的方法。建立起了壓電片-鋼梁及壓電片-螺栓的有限元模型，對耦合模型進行了有限元壓電耦合場的分析。得到了不同力作用下的壓電導納等相關數(shù)據(jù)，分析了不同力載荷下的導納曲線變化情況。
　　4．搭建了螺栓松動監(jiān)測的實驗平臺，進行了基于壓電阻抗技術的螺栓松動監(jiān)測實驗。采用萬能試驗機對螺栓聯(lián)接結構進行加載模擬螺栓預緊力的變化。分析了壓電導納曲線及損