本文關(guān)鍵詞：基于壓電阻抗技術(shù)的結(jié)構(gòu)損傷檢測試驗研究

  更多相關(guān)文章： 壓電阻抗技術(shù) 損傷識別 損傷定位 損傷擴展 檢測敏感度

【摘要】：壓電阻抗技術(shù)是近20年來不斷發(fā)展起來的一種可以實現(xiàn)在線監(jiān)測的無損檢測方法,目前國內(nèi)外很多研究學者對其進行了分析研究,也取得了一定成果。當前的研究多集中在對結(jié)構(gòu)損傷進行定性分析,即通過損傷發(fā)生前后電阻抗譜的差別來判斷結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷;可以基本識別損傷程度,并通過損傷定量指數(shù)對損傷程度進行刻畫。在不結(jié)合其他檢測方法的前提下,對于損傷位置的識別多集中在采用壓電阻抗技術(shù)局部檢測性質(zhì)對位置進行識別,提高其識別精度還有待進一步的研究。通過大量研讀和參考該領(lǐng)域內(nèi)研究學者對該問題的研究理論及試驗方法,并在其基礎(chǔ)上就壓電阻抗技術(shù)應用于結(jié)構(gòu)損傷檢測方面進行了試驗研究。具體研究內(nèi)容如下:1.概述壓電陶瓷材料發(fā)展歷程,分析介紹其正逆壓電效應及壓電方程,推導了待測結(jié)構(gòu)和壓電陶瓷的耦合電阻抗,并闡釋了壓電阻抗技術(shù)應用于結(jié)構(gòu)損傷檢測的基本原理。2.具體分析了壓電阻抗技術(shù)應用于一維梁、二維平面損傷識別的可行性,完成了對鋁材中自制的孔洞、裂紋等損傷的模擬定位試驗分析,依據(jù)文獻中關(guān)于阻抗曲線變化與損傷位置的關(guān)系,并在相當寬的頻率段內(nèi)進行試驗探究,多次試驗最終找到了適合進行損傷定位的“適測頻率段”,并據(jù)此進行了鋁梁損傷的一維定位,而后將其拓展到二維的損傷定位,試驗結(jié)果經(jīng)過處理后最終識別損傷的位置能基本滿足定位要求。3.就不同測量參數(shù)對檢測敏感度的影響進行了相關(guān)試驗研究,對可能影響損傷指標的因素如檢測頻率段、激勵電壓、壓電陶瓷距損傷之間距離等因素進行了單一因素探討,最終確定各個影響因素對損傷定量指標的影響規(guī)律,找到了具有相對高敏感度的檢測條件,可以將此條件應用于相應材料的損傷檢測中,特別適合于發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷或感知損傷的萌生。4.就壓電阻抗技術(shù)的局部檢測特性進行了試驗探討,并進行了鋁梁和復合材料梁的試驗研究,并用兩種定量指標來量化損傷的大小,結(jié)果表明,壓電阻抗技術(shù)能通過定量指標的變化來識別局部損傷,并可以感知損傷的擴展,兩種定量指標都能夠達到相應要求。
【關(guān)鍵詞】：壓電阻抗技術(shù) 損傷識別 損傷定位 損傷擴展 檢測敏感度
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU317
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 背景意義11-12
• 1.2 損傷檢測方法概述12-15
• 1.2.1 傳統(tǒng)的損傷檢測方法12-14
• 1.2.2 損傷的智能檢測方法14-15
• 1.3 壓電阻抗技術(shù)應用于結(jié)構(gòu)損傷檢測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 本文研究意義及研究內(nèi)容19-22
• 1.4.1 本文研究意義19-20
• 1.4.2 本文研究內(nèi)容20-22
• 2 壓電阻抗技術(shù)的基本理論22-30
• 2.1 壓電陶瓷材料22
• 2.2 壓電效應和壓電方程22-23
• 2.2.1 壓電效應22-23
• 2.2.2 壓電方程23
• 2.3 反映壓電材料系統(tǒng)動態(tài)分析的阻抗方法介紹23-25
• 2.4 壓電耦合電阻抗分析25-29
• 2.5 壓電阻抗技術(shù)的檢測原理：29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 3 鋁梁及鋁板損傷定位試驗探究30-43
• 3.1 試驗目的30
• 3.2 試驗設備30-31
• 3.3 試驗原理31
• 3.4 鋁梁的一維孔損傷定位試驗研究31-37
• 3.4.1 試驗裝置31-32
• 3.4.2 試驗過程32-33
• 3.4.3 試驗結(jié)果分析33-37
• 3.5 鋁梁的一維裂紋損傷定位試驗研究37-38
• 3.6 鋁板二維損傷定位38-41
• 3.6.1 試驗方法38-39
• 3.6.2 試驗結(jié)果分析39-41
• 3.7 本章小結(jié)41-43
• 4 不同測量參數(shù)對檢測敏感度的影響研究43-61
• 4.1 引言43-44
• 4.2 不同的檢測頻率段對檢測敏感度的影響研究44-51
• 4.2.1 試驗方法及過程45-49
• 4.2.2 試驗結(jié)果及結(jié)果分析49-51
• 4.3 不同的激勵電壓對檢測敏感度的影響研究51-55
• 4.3.1 試驗方法及過程51-53
• 4.3.2 試驗結(jié)果及結(jié)果分析53-55
• 4.4 不同的PZT距損傷之間距離對檢測敏感度的影響研究55-60
• 4.4.1 試驗方法及過程55-56
• 4.4.2 試驗結(jié)果及結(jié)果分析56-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 5 局部損傷識別和監(jiān)測損傷擴展試驗研究61-72
• 5.1 鋁梁局部損傷識別并監(jiān)測損傷擴展61-66
• 5.1.1 試驗方法及過程61-62
• 5.1.2 試驗結(jié)果62-65
• 5.1.3 試驗結(jié)果分析65-66
• 5.2 復合材料L型板局部損傷識別并監(jiān)測損傷擴展66-71
• 5.2.1 試驗方法及過程66-67
• 5.2.2 試驗結(jié)果67-70
• 5.2.3 試驗結(jié)果分析70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 6 總結(jié)與展望72-75
• 6.1 總結(jié)72-73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻75-81
• 致謝81-82
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及研究成果82

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱宏平,李斌;利用動態(tài)特性測量值的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法的比較研究[J];中華科技大學學報(城市科學版);2002年01期

2 林圣忠;房文字;;基于靜力測試的結(jié)構(gòu)損傷檢測研究進展[J];科技創(chuàng)新導報;2011年06期

3 肖偉;;建筑結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與最新發(fā)展[J];才智;2011年18期

4 朱軍華;余嶺;;基于時間序列分析與高階統(tǒng)計矩的結(jié)構(gòu)損傷檢測[J];東南大學學報(自然科學版);2012年01期

5 姜紹飛,周廣師,劉紅兢,劉明;考慮不確定性因素的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法[J];沈陽建筑工程學院學報(自然科學版);2002年02期

6 王步宇;基于分形的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法[J];振動與沖擊;2005年02期

7 陸洲導;余江滔;李燦燦;;火災后混凝土結(jié)構(gòu)損傷檢測方法的探討[J];工業(yè)建筑;2006年01期

8 周曉輝;;梁結(jié)構(gòu)損傷檢測的一種方法[J];廣州建筑;2006年03期

9 ;分形理論用于結(jié)構(gòu)損傷檢測[J];工程質(zhì)量;2007年07期

10 王山山;萬里波;;基于基礎(chǔ)激勵的結(jié)構(gòu)損傷檢測局部損傷因子法[J];河海大學學報(自然科學版);2009年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張文江;殷志祥;;結(jié)構(gòu)損傷檢測與定位理論及應用[A];第九屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學術(shù)研討會論文集[C];2009年

2 徐超;;吸引子預測誤差在結(jié)構(gòu)損傷檢測中的應用[A];第六屆全國動力學與控制青年學者學術(shù)研討會論文摘要集[C];2012年

3 寧佐貴;王雄祥;朱長春;;小波分析方法在結(jié)構(gòu)損傷檢測中的應用[A];中國工程物理研究院科技年報（2001）[C];2001年

4 呂中榮;劉濟科;;基于單位脈沖相應的框架結(jié)構(gòu)損傷檢測[A];第18屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集第Ⅲ冊[C];2009年

5 張堯;向志海;;基于系統(tǒng)頻率的梁式結(jié)構(gòu)損傷檢測方法[A];北京力學會第17屆學術(shù)年會論文集[C];2011年

6 屈文忠;蔡元奇;朱以文;;基于頻響函數(shù)和主成份分析的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法研究[A];第九屆全國振動理論及應用學術(shù)會議論文集[C];2007年

7 王樂;楊智春;譚光輝;劉江華;黨曉娟;;基于固有頻率向量的框架結(jié)構(gòu)損傷檢測[A];第九屆全國振動理論及應用學術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

8 沈文浩;張森文;李長友;;基于試驗模態(tài)振型分析的結(jié)構(gòu)損傷檢測參數(shù)比較研究[A];2007年中國農(nóng)業(yè)工程學會學術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

9 屈文忠;蔡元奇;朱以文;;基于頻響函數(shù)和主成分分析的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法研究[A];第九屆全國振動理論及應用學術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

10 王山山;萬里波;;隨機激勵下結(jié)構(gòu)損傷檢測的頻響函數(shù)法[A];隨機振動理論與應用新進展——第六屆全國隨機振動理論與應用學術(shù)會議論文摘要集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 龔偉;寶冶建設“災后建筑結(jié)構(gòu)損傷檢測與承載能力評定方法研究”結(jié)題[N];中國冶金報;2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 張宇;基于Lamb波的結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)方法研究[D];西北工業(yè)大學;2015年

2 于哲峰;隨機激勵下結(jié)構(gòu)損傷檢測方法研究[D];西北工業(yè)大學;2005年

3 聶振華;基于重構(gòu)相空間的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法及可視化研究[D];暨南大學;2012年

4 朱軍華;環(huán)境因素作用下的結(jié)構(gòu)損傷檢測[D];暨南大學;2011年

5 鄭渝;機械結(jié)構(gòu)損傷檢測方法研究[D];太原理工大學;2004年

6 王自平;用于結(jié)構(gòu)損傷檢測的OPFC超聲相控線陣驅(qū)動理論及技術(shù)研究[D];江蘇大學;2013年

7 唐天國;工程結(jié)構(gòu)損傷檢測的動測法與光纖滑動傳感技術(shù)研究[D];四川大學;2005年

8 楊斌;基于振動響應的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法研究[D];湖南大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳功軒;基于壓電阻抗技術(shù)的結(jié)構(gòu)損傷檢測試驗研究[D];鄭州大學;2016年

2 石海榮;基于振動的海洋平臺結(jié)構(gòu)損傷檢測方法研究[D];東北石油大學;2016年

3 楊晟曦;彈性梁結(jié)構(gòu)損傷檢測方法[D];南京航空航天大學;2003年

4 楊建榮;一種新的兩階段結(jié)構(gòu)損傷檢測方法[D];昆明理工大學;2004年

5 吳令紅;結(jié)構(gòu)損傷檢測與定位方法研究[D];太原理工大學;2009年

6 侯健;基于小波變換的結(jié)構(gòu)損傷檢測理論與應用方法研究[D];西安建筑科技大學;2005年

7 林菁淳;基于云計算的結(jié)構(gòu)損傷檢測[D];暨南大學;2014年

8 李成;基于人工魚群算法的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法研究[D];三峽大學;2013年

9 徐鵬;基于蟻群算法的結(jié)構(gòu)損傷檢測[D];暨南大學;2009年

10 王亮;基于降維方法的結(jié)構(gòu)損傷檢測的研究[D];太原理工大學;2010年

，

本文編號：836551