結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及損傷識別可以為工程結(jié)構(gòu)安全評估提供可靠信息,精準的結(jié)構(gòu)損傷識別一直是土木工程領(lǐng)域重要的前沿研究方向�；趬弘娮杩沟膿p傷識別方法已被證實是一種行之有效的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方法,但是,實際工程中溫度變化較大,溫度對損傷識別結(jié)果的影響是一直亟待解決的難題。本文基于壓電阻抗分析方法,通過數(shù)值模擬和溫度試驗研究溫度對混凝土結(jié)構(gòu)損傷識別影響規(guī)律。在數(shù)值分析中,利用ANSYS分別建立了自由壓電陶瓷（PZT）模型、智能骨料模型以及混凝土試塊模型,并進行了壓電阻抗分析。研究表明,自由PZT數(shù)值結(jié)果與試驗結(jié)果相吻合,智能骨料導納曲線隨著PZT防水層厚度增加而按一定規(guī)律變化。在混凝土試塊進行溫度模擬時,植入式PZT與粘貼PZT表現(xiàn)出不同的響應(yīng)規(guī)律。對混凝土試塊進行損傷模擬時,植入式及粘貼PZT均能有效識別試塊的損傷,且損傷指標隨著損傷程度增加而增大。研究還發(fā)現(xiàn),相同損傷程度的均方根偏差（RMSD）指標受溫度的影響,但對植入式及粘貼PZT影響情況不同,且與損傷程度密切相關(guān)。結(jié)果表明數(shù)值模擬的可行性,并通過試驗充分說明數(shù)值模擬的精確性。在試驗中,首先將PZT制作成智能骨料并植入試塊,研究混凝土澆筑后24... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

單自由度PZT-主結(jié)構(gòu)交互模型

圖 2-2 2D PZT-主結(jié)構(gòu)交互模型此時要考慮 X,Y 方向上的直接阻抗xxZ 、yyZ 及兩個機械阻抗的定義可表示為：1 122xx xyyx yyF Z ZuFZ Zu ——X,Y 方向的驅(qū)動力；1u ，2u ——X,Y 方向上的速條件及 PZT 與主結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)條件后，Zhou[36]等給出 22 231 311332 sin sin(1 ) (1 )E ETwl d Y d Ykl kw Bj j Nh l w 數(shù)k滿足下式要求：2(1 )

科 技 大 學 碩 士 研 究 生 學 位 ayy ——由 1D 模型分別推出的 PZT 兩個主方向上的阻抗 模型理論上補充了 1D 理論模型僅單一方向振動的不，使其無法應(yīng)用于實際結(jié)構(gòu)中。原因在于結(jié)構(gòu)的阻抗參確定，因此式（2-17）雖然給出了導納的表達式，但構(gòu)。這種缺陷，使 2D 模型能夠應(yīng)用于實際工程中，Bhalla模型，其模型見圖 2-3。此模型使用前提條件是假設(shè) PZ著 PZT 整個邊界的，由此 PZT 處于平面應(yīng)力狀態(tài)下。并且 PZT 的大小相對于主結(jié)構(gòu)是可忽略的，即不考慮 PZ的改變。

【參考文獻】：
博士論文
[1]溫度與拉力對EMI損傷檢測技術(shù)的影響及補償方法[D]. 楊景文.華中科技大學 2015

碩士論文
[1]基于壓電阻抗技術(shù)的螺栓松動監(jiān)測的研究[D]. 楊志武.武漢科技大學 2015
[2]基于阻抗分析的構(gòu)件結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)研究[D]. 秦子健.安徽理工大學 2010
[3]基于壓電阻抗的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的研究[D]. 陳勇.浙江大學 2010
[4]應(yīng)用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的壓電阻抗技術(shù)研究[D]. 馮偉.南京航空航天大學 2007



本文編號：3137251