利用碳纖維復(fù)合材料（CFRP）的自傳感特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)損傷的電學(xué)敏感特性,提出基于電阻抗斷層成像（EIT）的檢測(cè)方法,以實(shí)現(xiàn)非侵入、無(wú)輻射、低成本的快速無(wú)損結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)�？紤]CFRP層合板各向異性電學(xué)特點(diǎn),利用有限元分析軟件COMSOL構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?求解分析不同激勵(lì)模式,并從多種評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估,進(jìn)而獲取適用于開(kāi)放式環(huán)狀電極分布的最優(yōu)激勵(lì)模式為間三激勵(lì)。為提高EIT系統(tǒng)的成像質(zhì)量,對(duì)基于L1正則化的成像算法進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與EIT中常用的Landweber、Tikhonov等算法相比,該算法提高了成像質(zhì)量和被測(cè)物體邊緣分辨率。 

【文章來(lái)源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(02)CSCD

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【部分圖文】：

開(kāi)放式EIT電極分布模式

針對(duì)各向異性CFRP材料的開(kāi)放式EIT結(jié)構(gòu)，比較三種典型的激勵(lì)模式:相鄰激勵(lì)、間三激勵(lì)、相對(duì)激勵(lì)。如圖3所示，每種激勵(lì)模式下，均循環(huán)激勵(lì)循環(huán)測(cè)量非激勵(lì)對(duì)的相鄰電極間電壓差。即:1)相鄰激勵(lì)，可獲得獨(dú)立測(cè)量數(shù)為104個(gè);2)間三激勵(lì)，采用間隔三個(gè)電極的電極對(duì)作為激勵(lì)電極對(duì)，獲得192個(gè)獨(dú)立測(cè)量值;3)相對(duì)激勵(lì)，采用相對(duì)電極對(duì)作為激勵(lì)電極，獲得96個(gè)獨(dú)立測(cè)量值。2 開(kāi)放式EIT激勵(lì)模式比較

構(gòu)造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?[0°/90°]4)層合板0°纖維電導(dǎo)率設(shè)置為{1000 0 0,0 1 0,0 0 10}，90°纖維初始電導(dǎo)率為{1 0 0,0 1000 0,0 0 1}。在被測(cè)材料中心位置設(shè)置一個(gè)圓柱體為材料損傷部分，設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ�。如圖4。1)改變材料損傷部分的電導(dǎo)率，如圖4(a)，它的電導(dǎo)率在各層CFRP初始電導(dǎo)率基礎(chǔ)上依次改變20%,40%,60%,80%,100%。三種激勵(lì)模式下，獲取邊界測(cè)量電壓信號(hào)，計(jì)算電壓變化標(biāo)準(zhǔn)差在不同電導(dǎo)率改變量下的變化趨勢(shì)，如圖5(a)所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3346319