壓電阻抗技術(shù)在鋼筋混凝土梁中的應(yīng)用研究.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)外在壓電阻抗技術(shù)方面的研究越來(lái)越多，并且在損傷檢測(cè)實(shí)際應(yīng)用方面也取得了～定的成績(jī)。但是，壓電阻抗技術(shù)應(yīng)用于損傷檢測(cè)方面仍只處于初級(jí)階段，只能對(duì)損傷進(jìn)行定性的分析，對(duì)于損傷的具體位置、程度仍不能很好的判斷。本文從壓電阻抗技術(shù)理論入手，研究了其應(yīng)用于損傷檢測(cè)的基本原理，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)損傷的數(shù)值研究，設(shè)計(jì)制造了壓電阻抗傳感器，并將其應(yīng)用到鋼筋混凝土梁的損傷檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究中，研究?jī)?nèi)容和結(jié)果歸納如下:
　　1)

2、概述了壓電陶瓷材料的發(fā)展歷程，介紹了壓電材料的主要性質(zhì)及其優(yōu)點(diǎn)，分析了壓電陶瓷材料的正逆壓電效應(yīng)以及理論上的四類(lèi)邊界條件，介紹了壓電陶瓷的阻抗特性，推導(dǎo)出了壓電耦合電阻抗與機(jī)械阻抗關(guān)系式，闡述了壓電阻抗法損傷檢測(cè)原理。
　　2)概述了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特性和優(yōu)點(diǎn)，介紹了人工神經(jīng)元模型及其數(shù)學(xué)表達(dá)式、激勵(lì)函數(shù)以及BP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，分析了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中的應(yīng)用原理，作出實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)分析流程圖，并針對(duì)本文有限元分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出能夠識(shí)別損

3、傷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序。
　　3)介紹了PZT的參數(shù)在有限元中的輸入方式，利用有限元軟件分析了裂紋深度和裂紋位置變化對(duì)壓電阻抗的影響，對(duì)比分析了兩種健康指數(shù)法發(fā)現(xiàn)都能在一定程度上識(shí)別損傷，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)據(jù)處理方法對(duì)鋼筋混凝土梁裂紋深度和裂紋的位置作了定位識(shí)別，在一定程度上能夠成功識(shí)別鋼筋混凝土梁的裂紋具體深度和位置。
　　4)設(shè)計(jì)了能夠應(yīng)用了鋼筋混凝土梁實(shí)驗(yàn)研究的壓電阻抗傳感器并驗(yàn)證其可行性，確定了鋼筋混凝土梁裂紋損傷實(shí)驗(yàn)方案