基于EMI與ANN技術(shù)的構(gòu)造物健康診斷研究.pdf

1、EMI（壓電阻抗）技術(shù)是一項(xiàng)新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，已經(jīng)成功運(yùn)用于鋼梁、鋁梁等材料的健康診斷。本文在前人的研究基礎(chǔ)上，主要在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理方面進(jìn)一步研究。在理論分析基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，包括壓電耦合梁自身裂紋損傷、動(dòng)載激振和靜載壓力;并結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)量化診斷構(gòu)造物的健康狀態(tài);同時(shí)制作EMI傳感器來(lái)檢測(cè)鋁梁、混凝土的健康狀態(tài)。具體內(nèi)容有如下幾點(diǎn):
　　1)從理論角度引入了EMI（壓電阻抗）技術(shù)的健康診斷理論，從理論上證明了通過(guò)測(cè)

2、量PZT壓電陶瓷的電學(xué)量變化可以判定被檢測(cè)構(gòu)造物的機(jī)械阻抗是否發(fā)生變化。首先介紹壓電材料以及相關(guān)壓電方程組;然后，結(jié)合機(jī)電比擬原理構(gòu)建了壓電陶瓷與構(gòu)造物的“PZT-構(gòu)造物”耦合系統(tǒng)，分析了的耦合電阻抗與結(jié)構(gòu)機(jī)械阻抗之間的關(guān)系。
　　2)利用WK6500B阻抗分析儀搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，展開(kāi)了基于EMI（壓電阻抗）技術(shù)的健康診斷實(shí)驗(yàn)研究。首先，選擇較好的掃頻段進(jìn)行了鋁梁構(gòu)造物的內(nèi)部裂紋的健康檢測(cè)實(shí)驗(yàn);然后，選定掃頻段，選擇實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行鋁

3、梁構(gòu)造物的健康診斷實(shí)驗(yàn)，包括內(nèi)部裂紋、外部的動(dòng)載激振和靜載壓力等。
　　3)結(jié)合了ANN（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）的處理數(shù)據(jù)方法對(duì)鋁梁構(gòu)造物內(nèi)部裂紋和外部外部的動(dòng)載激振和靜載壓力等進(jìn)行定量診斷。在一定程度上成功量化診斷了鋁梁構(gòu)造物的內(nèi)部裂紋位置，以及外部附加激勵(lì)振動(dòng)頻率和靜載力大小。
　　4)在EMI的理論原理和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩個(gè)EMI傳感器，并利用WK6500B阻抗分析儀搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。不僅為鋁梁構(gòu)造物進(jìn)行了裂紋深度量化診斷，還對(duì)混凝土