目的基于壓電陶瓷傳感器對(duì)聚乙烯醇纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料（PVA-ECC）進(jìn)行裂縫損傷識(shí)別研究,以指導(dǎo)實(shí)際工程.方法在實(shí)驗(yàn)室澆筑7個(gè)PVA-ECC混凝土柱,分別設(shè)置了不同深度的人工裂縫損傷,采用基于壓電陶瓷的波動(dòng)分析法對(duì)其進(jìn)行損傷識(shí)別,計(jì)算監(jiān)測(cè)信號(hào)的小波包能量、功率譜密度以及基于小波包變換的損傷指標(biāo).結(jié)果隨著裂縫深度的增大,小波包能量和功率譜密度均隨之減小,且小波包能量與裂縫深度之間存在線性關(guān)系,基于小波包變換的損傷指標(biāo)對(duì)損傷程度敏感性較好.結(jié)論該監(jiān)測(cè)方法能有效識(shí)別PVA-ECC混凝土柱人工模擬的裂縫損傷,研究結(jié)果可為PVA-ECC混凝土柱的健康監(jiān)測(cè)提供參考. 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,36(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

監(jiān)測(cè)信號(hào)的時(shí)域及頻域圖

波動(dòng)分析法的基本原理是將壓電陶瓷粘貼于結(jié)構(gòu)表面或嵌入結(jié)構(gòu)內(nèi)部,與被測(cè)結(jié)構(gòu)一起構(gòu)成壓電陶瓷智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng).文中首先使用交流電信號(hào)激勵(lì)貼在PVA-ECC混凝土柱一端的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器片(PZT),由于壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng),被激勵(lì)的PZT片將產(chǎn)生高頻應(yīng)力波并以PVA-ECC混凝土柱為介質(zhì)進(jìn)行傳播,此時(shí)由于壓電陶瓷的正壓電效應(yīng),位于柱子另一端的PZT片將接收到高頻應(yīng)力波并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸給電腦.由于損傷的出現(xiàn)會(huì)引發(fā)信號(hào)幅值的減小、小波包能量的衰減以及信號(hào)模態(tài)的改變等,因此可通過(guò)對(duì)接收信號(hào)的分析來(lái)識(shí)別結(jié)構(gòu)是否存在損傷,以及損傷的位置和程度.基于波動(dòng)分析法的壓電陶瓷主動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖1所示[19].1.2 小波包能量

為了研究PVA-ECC混凝土柱裂縫損傷的監(jiān)測(cè)方法,在實(shí)驗(yàn)室澆筑了7個(gè)直徑為120 mm、高為200 mm的PVA-ECC混凝土試件,并在其上設(shè)置了不同深度的裂縫損傷(見(jiàn)圖2),試件編號(hào)以及裂縫損傷深度見(jiàn)表1.裂縫寬度均為1.5 mm,其中試件ECC-1作為可參考的健康狀態(tài)不設(shè)置損傷,裂縫位置見(jiàn)圖3.表1 試件編號(hào)及裂縫設(shè)置Table 1 Specimen numbers and crack setting 試件編號(hào) 裂縫深度/mm ECC-1 0 ECC-2 2 ECC-3 5 ECC-4 8 ECC-5 11 ECC-6 15 ECC-7 20

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于壓電陶瓷的鋼管混凝土柱剝離損傷識(shí)別研究[J]. 許斌,李冰,宋剛兵,滕軍,令狐延.  土木工程學(xué)報(bào). 2012(07)



本文編號(hào)：2994304