基于压电阻抗技术的结构初始裂纹监测研究

• 作者: 张政 李友荣 王涛 鲁光涛
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 初始裂纹 压电阻抗 损伤监测 谐振频率
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 传感器应用
• 页码范围: 631-636
• 页数: 6页
• 分类号: TB551|TH701
• 字数: 3923字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2019.04.026

摘要

针对工程结构早期裂纹损伤,提出了利用压电阻抗法检测损伤区域高频局部动力学特性,通过监测局部动力学特性变化实现对早期损伤监测的方法.建立了压电阻抗有限元仿真模型并进行数值分析,结果显示压电导纳信号峰值频率即为结构某阶谐振频率,压电阻抗法能有效检测结构的动力学特性.针对不同大小裂纹的铝梁结构进行压电导纳仿真和试验研究,仿真和试验结果表明:压电材料的导纳峰值频率随着裂纹损伤增大而减小;同样的损伤程度下,高频谐振频率对损伤更为敏感.利用高频谐振频率变化来监测早期裂纹损伤的产生及发展,具有较好的重复性和信噪比,具有重要的应用前景.