混凝土工程材料在長期服役過程中,會受到多種不同作用效果的沖擊載荷作用,造成混凝土結(jié)構(gòu)材料一定的損傷,最終影響建筑結(jié)構(gòu)的安全和壽命。因此實時監(jiān)測混凝土所受沖擊應(yīng)力大小并評估混凝土結(jié)構(gòu)損傷程度,并及時采取相對應(yīng)的保護措施是保證混凝土材料能夠長期服役的重要手段。在本文中,我們基于鋯鈦酸鉛(PbZr_0.52Ti_0.48O₃,PZT)壓電納米纖維制備了柔性壓電傳感器,封裝后制得PZT基壓電智能骨料嵌入混凝土內(nèi)部,實現(xiàn)了對混凝土沖擊載荷下的健康實時監(jiān)測,從而評估混凝土受到的損傷程度。具體研究內(nèi)容如下:（1）PZT柔性壓電傳感器的制備及性能表征。靜電紡絲法制備PZT壓電納米纖維,復(fù)合PDMS作為高聚物基底和導(dǎo)電相CNTs,制備了PZT/PDMS/CNTs復(fù)合材料基壓電傳感器。采用步進電機測試了PZT壓電傳感器的彎曲應(yīng)變傳感性能,并且采用自制落錘沖擊裝置測量了傳感器沖擊傳感性能。通過正反接電極實驗證實了PZT基壓電傳感器信號的真實性。（2）PZT壓電智能骨料的制備及性能表征。采用水泥/環(huán)氧樹脂材料對PZT傳感器封裝制得PZT壓電智能骨料... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 選題背景及研究內(nèi)容
第二章 PZT柔性壓電傳感器的制備及性能表征
    2.1 PZT復(fù)合壓電傳感器的制備
        2.1.1 靜電紡絲制備PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3納米纖維
        2.1.2 PZT/PDMS/CNTs柔性壓電傳感器制備
    2.2 PZT柔性壓電傳感器動態(tài)應(yīng)力/應(yīng)變性能表征
        2.2.1 PZT柔性壓電傳感器真假信號的判定
        2.2.2 PZT柔性壓電傳感器彎曲應(yīng)變的輸出特性
    2.3 PZT復(fù)合壓電傳感器動態(tài)沖擊傳感特性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于PZT柔性壓電傳感器的壓電智能骨料的制備及性能表征
    3.1 PZT柔性傳感器基壓電智能骨料的制備
    3.2 壓電智能骨料力學(xué)性能研究
    3.3 落錘沖擊實驗系統(tǒng)的壓電智能骨料傳感特性表征
        3.3.1 壓電智能骨料的靈敏度標標定理論基礎(chǔ)及落錘沖擊實驗系統(tǒng)裝置設(shè)計
        3.3.2 剛性/柔性沖擊下壓電智能骨料的靈敏度系數(shù)標定
        3.3.3 壓電智能骨料傳感輸出的重復(fù)性及壽命研究
    3.4 微機控制電子萬能試驗機系統(tǒng)的壓電智能骨料傳感特性表征
        3.4.1 微機控制電子萬能試驗機標定系統(tǒng)設(shè)計
        3.4.2 微機控制電子萬能試驗機系統(tǒng)沖擊壓電智能骨料的性能表征及標定
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于壓電智能骨料的混凝土動態(tài)沖擊應(yīng)力/應(yīng)變及ANASYS數(shù)值模擬研究
    4.1 混凝土試件的制備及壓電智能骨料在混凝土中的布置
    4.2 混凝土動態(tài)沖擊應(yīng)力應(yīng)變的ANSYS有限元數(shù)值模擬模型
        4.2.1 落錘沖擊系統(tǒng)混凝土應(yīng)力應(yīng)變ANSYS有限元數(shù)值模擬
        4.2.2 微機控制電子萬能試驗機沖擊系統(tǒng)混凝土應(yīng)力應(yīng)變ANSYS有限元數(shù)值模擬
    4.3 落錘自由落體沖擊混凝土實驗及ANSYS數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.3.1 落錘剛性均勻沖擊混凝土實驗及ANSYS數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.3.2 落錘柔性均勻沖擊混凝土實驗及ANSYS數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.3.3 落錘局部剛性沖擊混凝土實驗及ANSYS數(shù)值模擬結(jié)果分析
    4.4 微機控制電子萬能試驗機沖擊混凝土實驗及ANSYS數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.4.1 萬能試驗機均勻加載混凝土實驗及ANSYS數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.4.2 萬能試驗機局部加載混凝土實驗及ANSYS數(shù)值模擬結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論及展望
    5.1 本文內(nèi)容總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的文章和專利


【參考文獻】：
期刊論文
[1]三峽工程大體積混凝土施工技術(shù)[J]. 鄭守仁,孫志禹,朱紅兵.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(08)
[2]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗倒塌性能的試驗研究[J]. 易偉建,何慶鋒,肖巖.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2007(05)
[3]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的損傷檢測技術(shù)研究進展[J]. 楊智春,于哲峰.  力學(xué)進展. 2004(02)



本文編號：3203587