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基于PZT的结构损伤主动监测方法试验研究
| 论文题名： | 基于PZT的结构损伤主动监测方法试验研究 |
| 关键词： | 压电陶瓷材料;结构损伤;监测方法;分形特征;斜拉桥拉索 |
| 摘要： | 压电陶瓷（PZT）材料具有质量小、成本低、灵敏度高、适用频带宽、结构简单、可靠性好等优点，在结构健康监测领域已经展示了美好的应用前景。本文采用压电陶瓷（PZT）片作为驱动和传感元件，建立压电主动监测系统，研究该系统用于损伤监测的可行性，分析影响监测效果的因素，利用此系统监测玻璃纤维（GFRP）索疲劳累积损伤，并将该技术应用于某斜拉桥拉索损伤检测中。主要研究内容如下： 首先，基于压电基本理论，讨论各种参数对压电陶瓷材料特性的影响，分析压电陶瓷感知和驱动机理。 其次，研究 PZT传感器、驱动器的制作与粘贴工艺，建立PZT主动监测系统的软、硬件平台。通过混凝土梁表面和深度方向裂纹的损伤监测试验，研究利用该系统进行损伤监测的可行性，分析影响监测效果的因素。 第三，研究利用 PZT主动监测系统对玻璃纤维（GFRP）索疲劳累积损伤的检测技术。通过分析比较 PZT传感器信号的时程变化特点，判断损伤的发生与发展，并确定损伤的位置；将描述时间序列分形特征的分形维数引入到拉索疲劳累积损伤监测中来，以便提取出用于GFRP拉索失效预警的分形特征。 最后，以某斜拉桥拉索为研究对象，设计基于 PZT的斜拉索损伤主动检测系统对斜拉索损伤进行检测，通过对 PZT传感器的信号进行分析，确定损伤有无、损伤位置及损伤程度。 |
| 作者： | 韩伟 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李惠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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