基于三维有限元分析的压电阻抗模型及其应用

• 作者: 严蔚 蔡金标 陈勇
• 来源期刊: 浙江大学学报(工学版)
• 学科: 工学
• 关键词: 压电阻抗 结构健康监测 三维有限元
• 年，卷（期）: 2010,（12）
• 页码范围: 2342-2347
• 页数: 6页
• 分类号: TU323
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2010.12.018

摘要

为了校核高频电阻抗分析的现有结构理论和验证,基于高频电阻抗信号的结构损伤监测方法的有效性,提出可应用结构健康监测的精确压电阻抗有限元模型.考虑压电片-黏结层-主体结构三者的耦合作用和黏结层的影响,通过三维有限元谐响应分析方法,利用通用有限元软件ANSYS,建立由压电片-黏结层-主体结构组成的耦合系统的三维有限元模型,并进行了数值模拟和相应的实际模型试验.计算及研究结果表明:采用三维精细压电有限元模型,可精确地预测到电导纳谱中的共振模态,得到的结果与实验结果吻合,且能有效地校核高频电阻抗分析的现有结构理论;采用压电阻抗法能够很好地识别结构局部的细小损伤,通过合理布置压电片可以识别结构损伤的位置.