本文關(guān)鍵詞：基于壓電阻抗損傷識(shí)別技術(shù)的有限元研究　出處：《安徽理工大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近幾年來(lái),自然災(zāi)害頻頻發(fā)生,災(zāi)后的各種機(jī)械設(shè)備損傷程度檢測(cè)技術(shù)也接受了很大的挑戰(zhàn),在實(shí)際生活中,因設(shè)備的隱性損傷而導(dǎo)致的事故屢見(jiàn)不鮮,因此,人們對(duì)安全的需求也越來(lái)越高,結(jié)構(gòu)的的損傷識(shí)別和健康監(jiān)測(cè)技術(shù)也越來(lái)越被人們重視。目前,基于壓電阻抗的損傷識(shí)別和健康監(jiān)測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者做過(guò)相關(guān)的研究,本文在前人的研究基礎(chǔ)上,通過(guò)理論推導(dǎo)、有限元分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及數(shù)據(jù)處理等方法進(jìn)行該技術(shù)的進(jìn)一步研究,研究?jī)?nèi)容及成果有如下幾點(diǎn)： 1.介紹了壓電材料的基本信息,從理論上分析了壓電-結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)的電阻抗理論,并詳細(xì)推導(dǎo)壓電耦合電阻抗/電導(dǎo)納公式,分析壓電-結(jié)構(gòu)耦合電阻抗與結(jié)構(gòu)機(jī)械阻抗之間的關(guān)系。 2.理論上推導(dǎo)鋁梁機(jī)械阻抗公式,從有限元的角度進(jìn)一步分析了壓電耦合電阻抗與機(jī)械阻抗之間的聯(lián)系,利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有限元結(jié)果的正確性,結(jié)果表明：壓電耦合電阻抗和機(jī)械阻抗在共振頻率點(diǎn)和振型上基本一致,確定了壓電耦合電阻抗與機(jī)械阻抗的關(guān)系,即壓電耦合電阻抗的變化是機(jī)械阻抗變化的直觀反映。 3.分析了單片PZT的壓電阻抗理論,應(yīng)用ANSYS有限元軟件對(duì)其進(jìn)行仿真分析,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量其壓電阻抗/導(dǎo)納,與有限元結(jié)果比較分析PZT片的線性工作頻率范圍,在線性工作頻率范圍內(nèi)選擇合適的頻率區(qū)間,以自由鋁梁的裂紋數(shù)目、裂紋深度、裂紋位置以及PZT片的位置對(duì)壓電耦合電阻抗的影響為分析對(duì)象,進(jìn)行PZT-鋁梁的耦合電阻抗有限元分析,結(jié)果表明：對(duì)于裂紋數(shù)目的增多,在阻抗譜的變化上較為明顯,但利用數(shù)據(jù)識(shí)別方法較難以識(shí)別,對(duì)于裂紋位置、裂紋深度以及PZT片的位置識(shí)別效果較好,隨著裂紋深度的增加,損傷指數(shù)增高,PZT片距裂紋越近,識(shí)別效果越好。 4.搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),利用英國(guó)WK6500B阻抗分析儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證有限元損傷識(shí)別分析結(jié)果的有效性,結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)損傷識(shí)別結(jié)果與有限元仿真識(shí)別結(jié)果基本一致,這為損傷的定量和定位識(shí)別提供了有效的研究手段。 圖66表11參82
[Abstract]:In recent years, the frequent occurrence of natural disasters, all kinds of machinery and equipment damage detection technology of post disaster also accept the challenge, in real life, It is often seen. caused by hidden damage, equipment accidents. Therefore, the demand for security is also more and more high, structural damage identification and health monitoring the technology is getting more and more attention. At present, piezoelectric impedance identification and health monitoring technology at home and abroad, many scholars have done related research, on the basis of previous research, through theoretical analysis, finite element analysis, experiment and data processing method for the further study of the technology, research contents and results are as follows some:
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH165.3

【引證文獻(xiàn)】

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1 高琴;壓電阻抗技術(shù)在動(dòng)態(tài)信號(hào)激勵(lì)梁的應(yīng)用研究[D];安徽理工大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1347064