壓電阻抗技術(shù)在動態(tài)信號激勵梁的應(yīng)用研究.pdf

1、目前基于壓電阻抗技術(shù)在損傷檢測方面的應(yīng)用研究越來越多，并取得了一定的研究成果，為結(jié)構(gòu)件的損傷識別提供了一定的技術(shù)支持和指導(dǎo)。同時國內(nèi)外學(xué)者對于研究對象的加載研究大多采用靜態(tài)信號，如拉力、扭矩，而且是將壓電陶瓷片貼于被測結(jié)構(gòu)件上。本文綜合壓電阻抗技術(shù)應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上，從理論出發(fā)，進(jìn)行了一系列公式的推導(dǎo)，設(shè)計制造了壓電阻抗傳感器，結(jié)合了多種數(shù)據(jù)處理方法，探討了阻抗技術(shù)應(yīng)用于加載動態(tài)信號梁的研究，歸納總結(jié)出的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　

2、 1)總結(jié)了壓電材料的問世發(fā)展信息，介紹了壓電耦合系統(tǒng)的壓電阻抗理論原理，并進(jìn)行了理論分析研究，推導(dǎo)出了其壓電耦合電導(dǎo)納(電阻抗)公式，闡述了壓電耦合后的電阻抗和其自身的機械阻抗之間的關(guān)系。
　　 2)理論上推導(dǎo)PZT自由振動下導(dǎo)納公式，并得到PZT共振條件;總結(jié)了壓電陶瓷片在粘貼過程中的缺陷，提出了壓電阻抗傳感器并進(jìn)行了設(shè)計制造，從理論和實驗的角度上驗證了其可行性，最后進(jìn)行了結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化投入到梁的損傷(裂紋深度、裂紋數(shù)目)識別

3、實驗中，且與貼片式進(jìn)行對比，得出了采用傳感器式的與貼片式的規(guī)律是一致的，且效果顯著。
　　 3)分析研究了梁機械阻抗理論和壓電耦合梁電阻抗理論，并推導(dǎo)出了梁機械阻抗和壓電耦合梁電阻抗公式，得出了壓電耦合梁電阻抗分析的共振頻率與梁機械阻抗分析的共振頻率值完全一致，說明了壓電耦合電阻抗能反應(yīng)出鋁梁機械阻抗，通過實驗測定出壓電耦合梁的共振頻率值來測定鋁梁的共振頻率值，詳細(xì)說明了實驗的裝置儀器、實驗用膠體及貼片方式、實驗操作的注意事項等