基于壓電阻抗的鋼梁損傷檢測數(shù)值與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、土木工程結(jié)構(gòu)在長期的使用壽命里，在荷載和其他因素的影響下，不可避免的會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)損傷。因此為了保障結(jié)構(gòu)的安全，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的健康監(jiān)測就顯得尤為重要。智能材料的應(yīng)用極大地推動(dòng)了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展?；趬弘娞沾芍悄懿牧系膲弘娮杩辜夹g(shù)，由于具有識別結(jié)構(gòu)微小損傷和不基于物理模型等諸多優(yōu)點(diǎn)，已成為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。本文進(jìn)行了基于壓電阻抗技術(shù)的鋼梁損傷檢測數(shù)值與實(shí)驗(yàn)研究。
　　 本文首先介紹了壓電阻抗技術(shù)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀

2、，接著簡單介紹了壓電效應(yīng)、壓電方程以及壓電阻抗技術(shù)的基本原理等相關(guān)的理論知識。然后利用有限元軟件ANSYS對兩端固支、兩端簡支、兩端自由、一端固支一端自由四種不同邊界條件下的壓電矩形鋼梁進(jìn)行了損傷檢測數(shù)值仿真研究；最后利用壓電阻抗技術(shù)對兩端簡支的工字鋼梁進(jìn)行了損傷檢測實(shí)驗(yàn)研究，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和有限元仿真結(jié)果進(jìn)行了比較，數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果都驗(yàn)證了壓電阻抗技術(shù)不僅能有效地識別結(jié)構(gòu)的初始損傷，還能定性地診斷出結(jié)構(gòu)損傷的擴(kuò)展情況。