本文關(guān)鍵詞：壓電阻抗法在結(jié)構(gòu)損傷檢測中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《濟南大學(xué)》 2014年

壓電阻抗法在結(jié)構(gòu)損傷檢測中的應(yīng)用

侍月華  

【摘要】：近幾十年來，隨著各種大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程的大量涌現(xiàn)，對結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)行有效識別是對結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行評估的重要基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)成為土木工程學(xué)科中最活躍的研究領(lǐng)域之一。智能材料的發(fā)展為土木工程結(jié)構(gòu)長期實時健康監(jiān)測提供了新的途徑，其中以壓電陶瓷為代表的壓電智能材料具有集傳感和驅(qū)動一體化的優(yōu)越特性，而且由于其成本低廉、響應(yīng)速度快、頻響范圍寬以及線性關(guān)系好等優(yōu)點而在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方面存在巨大的應(yīng)用潛力。因而，國內(nèi)外學(xué)者運用壓電陶瓷對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測方面進(jìn)行了一些理論和試驗研究，并取得了一定研究成果。 機電阻抗技術(shù)是一種很有前景的無損檢測的新技術(shù)。該技術(shù)利用壓電材料具有正、逆壓電效應(yīng)，既可以作驅(qū)動器又可以作傳感器的特性，通過檢測對比損傷前后壓電陶瓷片的電阻抗來實現(xiàn)對損傷的診斷。本文通過混凝土模型試驗，對于壓電阻抗技術(shù)應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)損傷檢測，簡要做出了以下工作： （1）本文先是通過與傳統(tǒng)無損檢測方法的對比介紹了機電阻抗技術(shù)用于結(jié)構(gòu)無損檢測和健康監(jiān)測的獨特優(yōu)點(即特別適用于對微小損傷的檢測)，該技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及其用于無損檢測的理論基礎(chǔ)。 （2）闡述了阻抗法的基本理論和基本原理，介紹了壓電效應(yīng)和壓電方程以及其彈性本構(gòu)關(guān)系，推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)機械阻抗和壓電導(dǎo)納之間的關(guān)系，以及監(jiān)測過程中敏感頻段的選擇，最后對損傷指標(biāo)進(jìn)行了定義。 （3）文中首先設(shè)計了兩種不同結(jié)構(gòu)形式的混凝土構(gòu)件-立方體試塊和圓柱體試塊。分別對這兩種形式的構(gòu)件用鉆機鉆孔，進(jìn)行不同程度的破壞模擬構(gòu)件損傷，測量粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)表面PZT導(dǎo)納數(shù)據(jù)的變化，尋找結(jié)構(gòu)損傷與PZT導(dǎo)納頻譜曲線之間的關(guān)系，對測試結(jié)果進(jìn)行分析對比，得到基于壓電阻抗法監(jiān)測不同形式構(gòu)件發(fā)生損傷的有效性。 （4）通過澆筑混凝土梁，對比分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件中PZT傳感器的布置位置與監(jiān)測結(jié)果的關(guān)系，以及埋入式與外置式兩種傳感器在監(jiān)測結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷方面的優(yōu)缺點。 （5）最后，對全文進(jìn)行了總結(jié)，指出了本文存在的缺陷以及下一步的工作，并對壓電阻抗法進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU317
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻(xiàn)

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 熊先鋒,楊光瑜,楊擁民,宋立軍;壓電阻抗技術(shù)用于結(jié)構(gòu)健康診斷的一種方法[J];傳感器技術(shù);2003年10期

2 馬治國,聞邦椿,顏云輝;智能結(jié)構(gòu)的若干問題與進(jìn)展[J];東北大學(xué)學(xué)報;1998年05期

3 焦莉;李宏男;;PZT的EMI技術(shù)在土木工程健康監(jiān)測中的研究進(jìn)展[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2006年01期

4 Victor Giurgiutiu;Kent Harries;Michael Petrou;Joel Bost;Josh B.Quattlebaum;;Disbond detection with piezoelectric wafer active sensors in RC structures strengthened with FRP composite overlays[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2003年02期

5 歐進(jìn)萍;;土木工程結(jié)構(gòu)用智能感知材料、傳感器與健康監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)現(xiàn)狀[J];功能材料信息;2005年05期

6 李以農(nóng),陳兵奎,鄭玲;壓電材料在結(jié)構(gòu)缺陷識別中的應(yīng)用機理研究[J];機械工程材料;2003年06期

7 石立華,陶寶祺;壓電智能結(jié)構(gòu)的實驗研究[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;1996年04期

8 鄭棟梁,李中付,華宏星;結(jié)構(gòu)早期損傷識別技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];振動與沖擊;2002年02期

9 王丹生;朱宏平;魯晶晶;王偉;;基于壓電導(dǎo)納的鋼框架螺栓松動檢測試驗研究[J];振動與沖擊;2007年10期

10 胡自力,沈星,熊克,陶寶祺;智能材料結(jié)構(gòu)中的幾種無損檢測新技術(shù)[J];振動工程學(xué)報;2002年04期

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王利恒;周錫元;閻維明;;結(jié)構(gòu)損傷檢測方法的一些新進(jìn)展[J];四川建筑科學(xué)研究;2005年06期

2 駱華勛;劉西拉;;鋼筋混凝土箱型構(gòu)件的統(tǒng)一破壞模型[J];四川建筑科學(xué)研究;2011年01期

3 劉西拉;陳溪;;關(guān)于建立拉/壓彎剪扭統(tǒng)一計算公式的討論[J];四川建筑科學(xué)研究;2012年01期

4 陳道炯;朱日宏;陳進(jìn)榜;;高精度微驅(qū)動裝置的研究[J];安徽工學(xué)院學(xué)報;1992年04期

5 裴先茹;高海榮;;壓電材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J];安徽化工;2010年03期

6 李虎;吳榮書;戈振揚;;農(nóng)業(yè)物料干燥過程的PLC監(jiān)控方法[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年24期

7 李潔;趙明階;王金海;;金家壩水電樞紐導(dǎo)流洞開挖非線性數(shù)值模擬[J];地下空間與工程學(xué)報;2006年02期

8 郭諄欽,楊擁民,楊光瑜;基于PZT的故障監(jiān)測技術(shù)研究[J];兵工自動化;2002年05期

9 龍連春,隋允康,葉寶瑞;空間智能結(jié)構(gòu)的一種最優(yōu)調(diào)控方法[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2003年02期

10 鐘麗娜;孫洪雷;;基于壓電陶瓷的高靈敏度光纖光柵電壓傳感器[J];重慶工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙學(xué)慧;林書玉;付志強;賀洋洋;李力怡;李娜;;徑向極化壓電陶瓷圓管的耦合振動研究[A];第二屆西安-上海兩地聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

2 吳俊;陳偉民;章鵬;劉立;劉浩;;封裝形式對布拉格光纖光柵表面應(yīng)變傳感性能的影響分析[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

3 秦榮;秦俊;謝開仲;;智能結(jié)構(gòu)分析的新方法[A];第十二屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅲ冊[C];2003年

4 劉承斌;王柏生;李玉剛;楊英武;;鋼桁架-砼組合板損傷指標(biāo)研究及比較[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

5 尹瀟然;李國清;徐巍;繆幸圓;;有限元法與阻抗法分析壓電智能梁的傳感與激勵[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年

6 李祚華;滕軍;和雪峰;;基于材料層次的RC梁柱構(gòu)件地震損傷模型[A];第八屆全國地震工程學(xué)術(shù)會議論文集（Ⅱ）[C];2010年

7 曹先康;谷明成;;某砂巖區(qū)大型危巖穩(wěn)定性有限元分析[A];2011年全國工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

8 謝建宏;張為公;;智能材料與結(jié)構(gòu)在汽車行業(yè)的應(yīng)用[A];第五屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集Ⅱ[C];2004年

9 張建蘭;董鎖利;;溫度測試系統(tǒng)的誤差分析及修正[A];2010航空試驗測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2010年

10 陳偉球;嚴(yán)蔚;;混凝土結(jié)構(gòu)服役智能化的若干研究進(jìn)展[A];第18屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅰ冊[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓嶸;水泥基壓電智能器件特性分析[D];北京交通大學(xué);2010年

2 白羽;梁、板、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷診斷研究[D];昆明理工大學(xué);2008年

3 施燁輝;列車荷載和凍融循環(huán)作用下凍土路基穩(wěn)定性研究[D];北京交通大學(xué);2011年

4 郭猛;框架—密肋復(fù)合墻結(jié)構(gòu)抗震性能與設(shè)計計算方法研究[D];北京交通大學(xué);2011年

5 肖衛(wèi)國;節(jié)理巖體本構(gòu)模型和其細(xì)觀力學(xué)方法理論研究[D];北京交通大學(xué);2011年

6 李晶;基于廣義柔度矩陣的結(jié)構(gòu)損傷識別研究[D];吉林大學(xué);2011年

7 王今朝;大跨斜拉橋斷索危險性理論分析及健康監(jiān)測方法研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2010年

8 于法鵬;高溫壓電晶體的生長、性能表征和應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2011年

9 姚曙光;鐵路重載貨車結(jié)構(gòu)分析方法研究[D];中南大學(xué);2010年

10 方璽;樹脂基碳?xì)謴?fù)合層力阻特性的細(xì)觀統(tǒng)計建模研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬秋環(huán);太陽能輔助熱泵多功能復(fù)合機的電氣化改進(jìn)及其控制[D];山東科技大學(xué);2010年

2 廖麗芳;柔性可紡織涂碳纖維導(dǎo)電/傳感性能研究[D];浙江理工大學(xué);2010年

3 劉小順;壓電智能結(jié)構(gòu)的有限元仿真與實驗研究[D];大連理工大學(xué);2010年

4 吳勤勇;鐵電薄膜殘余應(yīng)力X射線衍射測試方法研究[D];湘潭大學(xué);2010年

5 夏敬嬋;基于結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)和SVM的結(jié)構(gòu)損傷識別研究[D];河南理工大學(xué);2010年

6 江定宇;大跨度橋梁的精細(xì)化損傷識別研究[D];浙江大學(xué);2011年

7 紀(jì)濤;基于PVDF的低頻超低頻加速度傳感器的研究[D];昆明理工大學(xué);2010年

8 孫素敏;拓?fù)鋬?yōu)化方法在重力壩設(shè)計中的應(yīng)用研究[D];昆明理工大學(xué);2010年

9 靳娟娟;某水庫堆石壩原型觀測資料分析與安全評價[D];昆明理工大學(xué);2009年

10 李棟;近場無線傳感片上系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2011年

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊紅,陶寶祺,梁大開,胡自力,邱浩;空心光纖傳感技術(shù)在斷裂測量中的應(yīng)用[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2001年01期

2 楊紅,梁大開,陶寶祺,黃民雙,邱浩;空心光纖用于機敏結(jié)構(gòu)自診斷、自修復(fù)的研究[J];材料導(dǎo)報;2000年11期

3 李以農(nóng),聞邦椿,顏云輝,江鐘偉,長男征二;一維構(gòu)件中的波傳播模型及其在結(jié)點的能量耗散[J];東北大學(xué)學(xué)報;1999年03期

4 李宏男,李東升;土木工程結(jié)構(gòu)安全性評估、健康監(jiān)測及診斷述評[J];地震工程與工程振動;2002年03期

5 陶寶祺,梁大開,王征,袁慎芳;智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在未來飛機上的應(yīng)用[J];航空學(xué)報;1992年12期

6 胡自力;含表面缺口復(fù)合材料層壓板的屈曲破壞[J];航空學(xué)報;2000年01期

7 陶寶祺，梁大開，陶云剛，，秦太驗，王征，袁慎芳;強度自適應(yīng)智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)[J];航空學(xué)報;1994年03期

8 胡明敏，陳杰，陶寶祺;疲勞壽命計性能研究[J];航空學(xué)報;1994年03期

9 高峰,沈亞鵬,田曉耕;基于壓電增益特性進(jìn)行梁中缺陷的識別[J];機械強度;2001年02期

10 李以農(nóng),鄭 玲,聞邦椿;基于壓電阻抗的結(jié)構(gòu)缺陷評價方法的實驗研究[J];力學(xué)與實踐;2002年03期

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 靳洪允;壓電材料的結(jié)構(gòu)及其性能研究[J];江蘇陶瓷;2005年04期

2 靳洪允;壓電材料的結(jié)構(gòu)及其性能研究[J];陶瓷科學(xué)與藝術(shù);2005年03期

3 新宣;;我校在無鉛壓電材料研究領(lǐng)域中取得重大突破[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2010年01期

4 程長征;程香;牛忠榮;周煥林;;壓電材料切口奇性指數(shù)計算[J];復(fù)合材料學(xué)報;2013年02期

5 王生軍;;高分子壓電材料及其應(yīng)用[J];新技術(shù)新工藝;1988年01期

6 ;大尺寸新型壓電材料四硼酸鋰晶體[J];無機材料學(xué)報;1996年02期

7 劉金喜,杜善義,王彪;壓電材料電彈邊值問題的研究進(jìn)展[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報;1998年04期

8 陳賢明,楊德清,汪躍群;大功率發(fā)射型壓電材料的研制[J];聲學(xué)與電子工程;1998年02期

9 李山青,劉正興,章建國,孫雁;壓電材料靜力耦合機理的三維解析及簡化分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;1999年06期

10 趙永茂,劉進(jìn);含橢圓剛性夾雜壓電材料反平面問題的電彈分析[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報;1999年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李顯方;;壓電材料中的奇異場及其斷裂參數(shù)比較[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

2 常冬梅;王保林;凡友華;王旭越;;壓電/彈性基底結(jié)構(gòu)的靜態(tài)反平面電/機械特征[A];第三屆全國壓電和聲波理論及器件技術(shù)研討會論文集[C];2008年

3 王祥琴;劉金喜;;含橢圓夾雜壓電材料反平面問題的基本解[A];第六屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第一卷）[C];1997年

4 文玉梅;;壓電材料在微型電子設(shè)備自供能技術(shù)中的應(yīng)用[A];第二屆全國壓電和聲波理論及器件技術(shù)研討會摘要集[C];2006年

5 陳偉球;;剛性壓頭與壓電材料的粘附接觸[A];損傷、斷裂與微納米力學(xué)進(jìn)展：損傷、斷裂與微納米力學(xué)研討會論文集[C];2009年

6 張喬麗;左走翼;范平;;壓電材料超精細(xì)場的第一性原理計算[A];第十四屆全國核物理大會暨第十屆會員代表大會論文集[C];2010年

7 侯密山;房軍;;受集中載荷作用的壓電材料圓弧裂紋反平面應(yīng)變問題[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第一卷）[C];1996年

8 王旭;沈亞鵬;杜建科;;具有滑動界面各向異性雙壓電材料的格林函數(shù)[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

9 平學(xué)成;陳夢成;謝基龍;;基于新型雜交元法的壓電材料斷裂力學(xué)研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

10 陳夢成;平學(xué)成;;壓電/彈性雙材料結(jié)合界面端部V型切口尖端奇異場研究[A];第十四屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳超;[N];科技日報;2004年

2 本報記者 毛黎　聶翠蓉;[N];科技日報;2008年

3 黃帥　張子雨 周亞楠;[N];中國經(jīng)濟時報;2009年

4 向云;[N];中國電力報;2004年

5 康文華 張黛微;[N];陜西日報;2004年

6 駐陜記者 韓宏;[N];文匯報;2009年

7 許祖華 馮國;[N];中國技術(shù)市場報;2009年

8 記者 鳴琦;[N];陜西日報;2009年

9 記者 張哲浩;[N];科技日報;2010年

10 ;[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙國忠;壓電材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化控制方法及結(jié)構(gòu)屈曲優(yōu)化設(shè)計[D];大連理工大學(xué);2001年

2 顧僉;壓電材料中力學(xué)問題的辛體系方法[D];大連理工大學(xué);2007年

3 操衛(wèi)忠;微態(tài)電彈性理論及其在壓電材料微尺度計算中的應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2011年

4 李群;壓電功能材料的斷裂理論研究[D];西安交通大學(xué);2008年

5 王建山;多場耦合材料的界面力學(xué)和局部效應(yīng)研究[D];天津大學(xué);2007年

6 沈輝;基于壓電材料的振動能量回收電路及其應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

7 鄭鵬;鈦酸鋇基陶瓷的壓電物性與鈦酸銅鈣陶瓷的高介電物性[D];山東大學(xué);2010年

8 戴隆超;壓電材料界面和斷裂問題研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

9 平學(xué)成;各向異性材料和壓電材料奇異性場研究[D];北京交通大學(xué);2006年

10 王威遠(yuǎn);衛(wèi)星適配器結(jié)構(gòu)振動主被動控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋煜;壓電材料中剪切型表面波及其在液體性質(zhì)測量中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2008年

2 曾國偉;含周期性分布缺陷壓電材料的力電損傷分析[D];華中科技大學(xué);2006年

3 邵坤;基于數(shù)字正交的壓電材料參數(shù)測試系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

4 謝海軍;夾雜在壓電材料中的遷移及對壓電材料蠕變特性的影響[D];上海交通大學(xué);2012年

5 余迎松;壓電材料中三維裂紋問題的超奇異積分方程方法[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

6 李輝;含非圓孔壓電材料動力反平面特性[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

7 汪文帥;幾類壓電材料反平面裂紋問題的復(fù)變方法[D];寧夏大學(xué);2005年

8 毛耀武;壓電材料梁的穩(wěn)定性分析與研究[D];上海海事大學(xué);2003年

9 周一波;壓電接合材料界面端奇異性的數(shù)值研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

10 李彬;基于壓電材料的多方向振動能量收集系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：壓電阻抗法在結(jié)構(gòu)損傷檢測中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：55742