郑拯宇[1]2003年在《压电混凝土基础设施健康安全主动监测技术的基础研究》文中提出随着国民经济的飞速发展和西部大开发的进行，基础设施的建设取得了巨大成就。道路桥梁在西部的不断拓展，出现了大型复杂边坡以及形式与功能的日趋复杂化的大跨度桥梁设计。边坡、桥梁监测这项技术更成为国内外学术界、工程界的研究焦点。但是由于目前监测手段的不足，重大事故还是频频发生。本硕士学位论文来源于重庆市“十五”攻关项目《压电式基础设施健康安全主动监测技术》，这是一种具有实时、在线、无损、分布式特性的监测技术，其目的在于为基础设施工程结构监测提供一种崭新的，而又切实可行、可靠的工程方法和仪器系统。我们在进行该项课题研究过程中，根据压电陶瓷片在混凝土中实际工况，结合实验提出了本学位论文的研究题目、内容及思路，是面向应用的基础理论与实验相结合的课题。论文涉及了力学、声学、压电传感技术等多种专业学科的知识，通过前期理论探讨，以求证压电无损检测技术在混凝土基础设施中应用的可行性。在压电陶瓷无损监测技术研究中，压电陶瓷传感器振动行为分析是关键环节之一。本文着重研究了在混凝土约束条件下压电陶瓷片的样本模型，在此基础上通过理论探讨和实验现象分析，认为埋置于混凝土中的压电陶瓷片是符合弹性力学中克希霍夫有关薄板理论的假设，是属于薄板振动问题，并确定了其边界约束条件。而后采用一种简单的附加荷载法，即认为压电陶瓷层对薄圆板的激励可以视为一均布周期激振力作用于周边固定的薄铜片上，迫使其作周期性振动，较好地解决了此类压电陶瓷片的压电耦合问题。同时，通过对大型通用有限元软件ANSYS6.1的研究，找到了其单元库中可以处理压电场与结构场叁维空间耦合的SOLIDE5单元，并试图利用大型通用有限元分析软件ANSYS对简化了的在混凝土约束条件下压电陶瓷的压电耦合变形进行模拟分析，为今后进一步研究压电陶瓷在混凝土的声发射和声接收技术以及混凝土基础设施状态监测方面打下基础。在定性方面，根据混凝土中声波传输的能耗以及混凝土中裂缝对振幅和相位影响，本文提出了一种相位振幅分析法。试图利用这种方法，对埋置于混凝土中的压电陶瓷片的声发射和声接收波谱进行分析，定性地确定混凝土内裂缝发展情况，以初步实现压电混凝土基础设施健康安全主动监测。并阐述了与压电陶瓷监测技术相关的两个问题（即声耦合问题和采用何种声场问题）。
孙威[2]2009年在《利用压电陶瓷的智能混凝土结构健康监测技术》文中研究说明随着我国社会经济的不断发展,各种大型复杂工程结构不断涌现,土木工程结构健康监测技术逐渐成为学术界的研究热点。近十几年来,智能材料结构在工程领域中的成功应用,为实现真正意义上的结构健康监测提供了有效的途径。以压电陶瓷为代表压电智能材料具有集传感和驱动一体化的优越特性,适合于结构健康监测领域。同时,压电材料还具有响应速度快、线性关系好、能耗低、造价低廉且易加工成型等优点。因此,将压电材料作为基本元件,研发一套方便、实用的结构健康监测系统也符合我国当前的国情。本论文基于上述背景,对利用压电陶瓷材料进行混凝土结构健康监测的相关技术进行详细研究,具体工作包括以下几个方面:(1)针对混凝土结构的特点以及压电陶瓷片的材料特性,研制开发了一种新型的、适用于混凝土结构的压电陶瓷传感器件——“智能骨料”。它既是混凝土结构健康监测的智能元件,又具有普通骨料的功能,很好地解决了压电传感器与主体结构相结合时出现的各种实际问题。在此基础上,对压电智能混凝土结构损伤主动监测系统的线性性能、灵敏度、重复性及频率响应特性等基本性能进行了试验研究。结果表明,该系统具有良好的性能,这为进一步开展健康监测研究奠定了试验基础。(2)依据应力波在固体中的传播特点,提出了考虑几何扩散影响的修正衰减系数公式,并对应力波在混凝土介质中传播的衰减规律和以压电陶瓷片作为声源的声场在混凝士介质中的分布规律等问题进行了研究。结果表明,应力波在混凝土介质内传播,衰减系数与频率之间近似满足叁次多项式关系;同时以压电陶瓷片作为声源,其声场在混凝土内部的分布较为分散。该试验结果为合理布置传感器提供了依据。(3)对利用波动法的混凝土结构主动损伤识别技术进行了研究。通过研究混凝土构件裂缝损伤及其发展对主动监测信号的幅值、频率及相位等参量的影响,找出各参数随损伤程度增加的变化规律。结果表明,信号幅值对裂缝损伤的变化最为敏感,且随损伤程度的不断增加呈现出不断衰减的趋势。因此,利用波动法的压电智能混凝土结构损伤主动识别技术中,主动监测信号的幅值可作为损伤识别的主要特征参量。在此基础上进一步从理论上证明了信号幅值作为损伤特征参量的有效性。(4)在以信号幅值作为特征参量的基础上,提出了利用信号能量衰减的损伤程度判定方法。针对混凝土结构形体较大的特点,提出利用传感器列阵的损伤近似定位方法。对混凝土构件进行了损伤监测试验,结果证明提出的损伤识别方法的有效性。同时通过主被动损伤监测对比试验,表明本文提出的方法适合用于混凝土结构的长期健康临测领域。(5)以dSPACE系统为平台搭建了压电智能混凝土结构的健康监测系统。结合压电智能混凝土结构长期健康监测的特点,提出了相应的结构健康监测策略,为大型混凝土结构健康监测提供必要的技术支持。在此基础上,对荷载作用下的压电智能混凝土框架结构的进行了健康监测试验。试验结果表明,通过分析传感器采集到的监测数据能够有效的反映存在的损伤以及结构健康状态的发展趋势。
《中国公路学报》编辑部[3]2014年在《中国桥梁工程学术研究综述·2014》文中认为为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了各国桥梁工程领域(包括高性能材料、桥梁作用及分析、桥梁设计理论、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测、评估及加固等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结了中国桥梁工程建设成就的同时对未来桥梁工程的发展趋势进行了展望;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了细化和疏理:高性能材料方面重点分析了超高性能混凝土(UHPC)和CFRP材料,桥梁作用方面分析了车辆荷载和温度,钢桥及组合结构桥梁方面分析了钢桥抗疲劳设计与维护技术和钢-混凝土组合桥梁,桥梁防灾减灾方面分析了抗震、抗风、抗火、抗爆和船撞及多场、多灾害耦合;最后对无缝桥、桥面铺装、斜拉桥施工过程力学特性及施工控制、计算机技术对桥梁工程的冲击进行了剖析,以期对桥梁工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
工程科学和技术综合专题组[4]2004年在《2020年中国工程科学和技术发展研究》文中进行了进一步梳理一、工程技术的发展现状与展望(一)“工程技术”所涉及的范围工程是人类为满足自身需求有目的地改造、适应并顺应自然和环境的活动。大而言之,工程技术是指将自然科学原理应用到生产和建设中去而形成的多学科的技术总体;小而言之,是指建设工程中的技术,它的范围也势必涉及诸如“城市建设科学技术”、“交通科学技术”,“材料科学技术”,乃至“生态环境科学技术”等其他几个综合专题的内容。任何一门科学和技术都是根据本门科学和技
周文委[5]2003年在《结构混凝土压电机敏监测技术的基础研究》文中研究说明大型建筑设施如大厦、桥梁、水坝等的安全与人们的生活息息相关。及时有效地杜绝建筑设施的安全隐患已成为全社会的共同需要。现有的各种混凝土无损检测手段受其单一的信息获取方式限制，往往只能对混凝土结构质量状况的某一方面进行评估，难以实现实时、长期监测。碳纤维法和光纤传感法可以对混凝土结构进行实时、在线地监测。但是利用碳纤维的压敏特性只能监测混凝土结构中有纤维分布的局部应力状况，且碳纤维对静态应力无响应，监测结果不全面。光纤传感法也存在着不少缺点，如光纤频带窄、设备费用昂贵等。将压电敏感元件植入混凝土中，形成敏感模块，可以在大型建筑设施中扩展成任意分布的压电机敏混凝土系统。利用机敏系统可以感知混凝土结构的静、动态特性。这种结构混凝土监测方法具有实时、主动、长期监测的特点，且成本不高，易于维护，实用性较强。论文的研究工作围绕着设计可用于大型混凝土结构实时、主动、长期健康监测的压电机敏系统的课题目标展开。首先通过对超声波在混凝土中的传播特性分析，归纳了利用压电机敏系统监测混凝土结构静、动态特性的思路，初步探讨了压电机敏混凝土静态特性监测的数学模型。为了给压电元件提供多种类型的激励信号，根据直接数字合成原理，设计了利用数据采集卡和计算机实现DDS波形发生的虚拟仪器，并对生成波形的各方面性能进行了理论分析和实验研究，从理论和实验两个方面分析了这种波形发生方式所能取得的效果。通过对压电元电－声换能的理论分析，得出在混凝土结构不被损毁的前提下，埋入混凝土中压电元的电－声换能特性不随混凝土结构所受静载荷的变化而变化，相应的测试实验验证了理论分析的结果。将换能器等效为二端口网络，分析了不同声负载下换能器电－声、声－电换能效率的变化特点。分析表明，与空气负载相比，埋入混凝土后压电换能器的电－声换能效率提高、而声－电换能效率降低。仿真实验验证了分析结果，进一步得出换能器电－声－电两次换能的综合效率降低，并针对存在的问题提出了改善措施，改善后的仿真结果表明了这种是措施是有效的。
左春愿[6]2016年在《基于机电阻抗技术的结构损伤识别方法研究》文中提出随着国内社会经济的迅速发展,各种大型复杂工程结构不断涌现,日益向大型化、复杂化和智能化方向发展。这些重要工程结构的安全监测和损伤识别越来越受到学术界和工程界的重视。压电智能材料的成功应用,为基于机电阻抗法的结构损伤识别技术的发展提供了机遇。机电阻抗技术集激励和传感于一体,具有主动自感知的优良特性,属于高频局部损伤探测技术的范畴,对结构早期微小损伤非常敏感,并且可以隔离环境或远程荷载,适合结构在线监测。近年来,机电阻抗技术在航空航天、机械工程和土木工程等领域逐渐得到应用。但是,机电阻抗技术在阻抗建模、数据分析以及损伤识别等方面仍然存在很多挑战。本文分别针对埋入型和表面粘贴型机电阻抗传感器(EMIS),研究了传感器与结构之间相互作用的阻抗分析模型,建立了基于阻抗信息的结构损伤识别方法,验证了所提方法在大坝以及管道系统中应用的可行性。本文主要工作包括以下几个方面：(1)基于机电阻抗传感器的叁维耦合振动原理,通过分析埋入型机电阻抗传感器的力学特性,建立了机电阻抗传感器与主体结构相互作用的叁维等效机电阻抗模型。推导了叁维机电阻抗传感器与主体结构耦合电导纳方程。(2)提出了应用结构等效机械阻抗信息识别结构损伤的方法。该方法从实测电导纳信号中提取出结构等效机械阻抗,利用结构等效机械阻抗的变化实现对结构损伤状况的识别研究。将改进的机电阻抗技术应用于混凝土结构安全监测的试验研究中,验证了该方法的有效性。通过引入均方根偏差(RMSD)指数与相关系数(CC)指数,反映了结构固有属性的变化程度。通过研究发现,采用改进的机电阻抗技术比利用实测电信号来监测结构安全状况更加真实有效。(3)针对粘贴型机电阻抗传感器与管道结构的耦合振动体系,建立了考虑粘结层的管道结构机电阻抗模型,推导了传感器-管道结构的耦合电导纳方程。基于该方程,从实测电导纳信号中提取出结构等效机械阻抗。试验验证了利用结构等效机械阻抗来进行结构损伤识别研究的可行性和有效性。(4)基于获取的结构等效机械阻抗,提出了一种结构损伤敏感因子,建立了多传感器数据融合的损伤定量识别方法。开展直管道与K型管结点模型试验。从实测电导纳信号中提取结构等效机械阻抗和结构损伤敏感因子,提出了损伤指数RMS D,探讨与损伤类型相对应的RMSD指数变化规律,定量地描述管道结构局部损伤的发展过程以及发展程度,并判断管道损伤的位置。试验中,通过合理布设机电阻抗传感器网络,为利用多个传感器数据定量识别直管道与K型管结点中裂纹损伤提供基础。
杨小森[7]2011年在《大跨度斜拉桥全寿命健康监测几个关键问题研究》文中指出大跨度桥梁的轻柔化以及结构形式与功能的日趋复杂化,加大了桥梁施工的难度,也对桥梁运营养护提出了更高的要求。一方面大跨度桥梁的建设是一个漫长而复杂的过程,其间要经过多次结构体系的转换,且易受到外界环境的影响,因此尚未成型的桥梁结构在施工期间的安全性能较成桥状态脆弱。若桥梁建设过程中使用的施工方法或工艺不当,将导致成桥时主梁的线型和内力分布严重不合理,进而加快桥梁的老化速度,降低桥梁的服务能力和使用寿命,严重者还易造成安全事故;另一方面,桥梁结构在正常运营过程中,由于环境侵蚀,车辆超载等因素的作用,将不可避免地出现各种损伤和病害,进而影响桥梁结构的使用性能和安全性能。因此,为了保证桥梁结构在施工和运营过程中的安全,必须从施工开始即对大跨度桥梁结构进行全寿命健康监测,包括传统意义上的施工控制、成桥荷载试验和运营健康监测。叁者在监测内容、监测手段、技术路线上有相同之处,可共享监测设备及监测信息,故可将叁者综合考虑,进行叁位一体计,从而建立桥梁结构的全寿命健康监测系统。无论是从经济角度还是从系统和监测信息的完整性以及信息的衔接角度来看,建立全寿命健康监测系统都是最合理的。它可以实现对桥梁结构重要参数的全寿命周期内的跟踪监测,全面掌握当前桥梁结构的真实状态,并预测未来结构的行为与状态,因而能够尽早地发现和预报桥梁结构的损伤,及时采取必要地养护维修方法,从而杜绝或减少桥梁安全事故的发生。本文以峪道河斜拉桥为背景,综合运用有限元理论、静动力模型修正、模态参数识别、优化算法与结构仿真等理论和方法,对大跨度斜拉桥结构全寿命健康监测系统中的几个关键问题进行了深入和系统的研究,主要研究工作和成果包括如下几个方面:1.研究了大跨度斜拉桥施工过程中的索力、应力和挠度监测方法,完成了峪道河大桥的施工监控。通过对平行钢绞线斜拉索施工工艺的深入分析,建立了平行钢绞线斜拉索挂索、张拉过程中索-梁-塔力学模型,推导了钢绞线单根张拉时的初始拉力计算公式。对采用光纤光栅应变传感器进行应力测量时的温度补偿进行了研究,给出了埋入式光纤光栅温度补偿计算公式。在峪道河大桥的施工控制过程中,索力、应力和挠度实测值与理论预测值基本一致,证明了所提出的施工控制方法的有效性,保证了桥梁施工过程中的结构安全。2.提出了一种基于振动信号统计特征的损伤识别方法。首先推导了正弦激励和白噪声激励下结构的位移响应,进而得到各测点位移响应的统计特征(相关系数、回归系数和协方差之比)表达式。由于这些统计特征中包含了结构的刚度信息,故可通过其变化识别结果损伤产生的刚度下降,形成基于振动信号统计特征的损伤识别方法。与传统损伤识别方法相比,该方法只需对两测点位移响应进行简单的线性回归计算,无需进行复杂的频谱分析,且具有很好的抗噪性。叁种常见桥梁结构(简支梁桥、连续梁桥和斜拉桥)损伤的数值模拟结果表明,基于振动信号统计特征的损伤识别方法能够对损伤位置、程度和范围进行有效的识别。3.提出了一种基于主梁挠度在线监测的损伤预警方法。不失一般性,假设桥梁结构为对称结构,以保证主梁跨中挠度的测量精度为目标,给出了确定倾角仪数量和布设位置的方法,即倾角仪数量为采用振型分解法计算跨中挠度所需用奇数阶振型数目的两倍,且关于跨中对称布置在奇数阶振型的倾角最大处。不同荷载形式下叁种常见桥梁结构的数值模拟结果表明,该方法能够较为精确地测量主梁跨中挠度。另一方面,假设一段时间内过桥车辆的统计特征不变,则主梁挠度统计特征的变化仅取决于结构的刚度改变,故通过对在线监测所得的主梁挠度进行统计分析和假设检验,即可根据其统计特性的变化情况进行损伤预警。数值模拟结果表明,根据挠度统计特性的变化能够有效地进行结构损伤预警,但无法准确判断损伤位置和程度。4.提出了一种基于索力增量变化的损伤识别方法。假设斜拉桥主梁为弹性地基梁,可以证明,只有集中荷载作用附近区域内的斜拉索索力有明显改变,且损伤单元内力的释放等同于在该单元两端反向施加集中力,即结构损伤只引起损伤单元附近几个斜拉索索力的变化。因此,根据集中荷载作用下索力的变化情况可以确定损伤位置,然后借助于有限元模型修正技术进一步实现对损伤程度的识别。另一方面,将过桥车队简化为均布荷载加集中荷载,可以证明斜拉索最大索力回归系数仅决定于索力影响线面积之比,且单元损伤只影响其附近斜拉索的索力影响线面积。因此,可以通过正常运营过程中各索力回归系数的变化进行损伤位置判断,从而克服了在车载未知情况下无法估计索力大小的缺陷。数值模拟计算结果表明,通过同一荷载(单一重车)作用下的索力增量变化能够有效地识别主梁和斜拉索损伤,而由索力回归系数的变化只能识别斜拉索损伤。5.提出了面向养护策略的大跨度桥梁技术状态评估方法。养护策略包括养护时机和养护规模两项内容,养护时机由主要受力构件的最不利状态决定,而养护规模则由各构件技术状态的加权平均确定。本文提出的面向养护策略的大跨度桥梁技术状态评估方法采用各构件的建设费用作为其进行评估时的权重,从而避免了采用层次分析法确定构件权重时的主观随意性,使得不同的技术人员更易得到趋同的评估结果。此外,文中还以峪道河斜拉桥为例,详细介绍了使用该法进行桥梁技术状态评估的步骤。6.提出了一种由简单到复杂、由粗糙到精确的分层次桥梁承载能力评估方法。该方法通过检测或监测信息,估算或反算抗力钢筋的有效面积,进而实现对截面抗力的修正;将过桥车辆等效为滤过泊松过程,通过现场交通流量调查(车辆组成、车速和车流量),确定一段时期内车辆荷载效应最大值的分布,并根据95%的保证率下的荷载效应值与其设计值之比,确定更加符合桥梁实际运营情况的车辆荷载效应修正系数;提出了由设计可靠度到目标可靠度的荷载效应分项系数调整方法,并结合材料强度统计特性的现场检测信息,给出了现由真实可靠度到目标可靠度的荷载效应分项系数修正公式。该方法的本质就是在保证桥梁结构安全的前提下,充分挖掘桥梁结构的潜在承载能力,以避免不必要的浪费。7.根据施工控制与健康监测相结合、检测与监测相结合、实时监测与适时监测相结合以及健康监测与管理系统结合,注重实用性,兼顾经济性和科学研究的原则,设计了峪道河大桥健康监测系统,完成了各类传感器的布设,并介绍了健康监测软件的基本功能与实现方法。
沙飞[8]2014年在《压电传感器应力/应变传感特性及其在混凝土监测中的应用》文中进行了进一步梳理压电智能材料在土木工程结构健康监测领域受到了广泛关注。为提高压电传感器与混凝土间的力学相容性，本文优化了封装材料，并以压电陶瓷为传感元件制备了压电传感器。研究了压电传感器的应力/应变传感特性，测试了压电传感器的应力灵敏度等参数，研究了压电传感器输出电压与结构应变之间对应的量化关系。对混凝土试块的不同受力状况进行了监测，探讨了压电传感器应用于土木工程监测领域的可行性。具体研究内容及取得的实验成果如下所示：优化了压电传感器的封装材料，总结了压电传感器的制备工艺流程。实验结果表明：综合考虑封装材料的强度、电绝缘性能、防水性能、固化前的流动性、弹性模量、高频荷载下的力传递性能等因素，优选封装材料的原料为水泥、环氧树脂、固化剂、氧化铝粉，对应的优选配比为4：2：0.5：1.6～4：2：0.5：2；压电传感器的制备过程中，对其进行了相关屏蔽处理。研究了压电传感器的应力灵敏度（V/MPa）、频率特性、重复性等性质。研究结果表明：压电传感器的输出电压与所受应力具有良好的线性关系；压电陶瓷厚度相同时，随着陶瓷面积增大，压电传感器的应力灵敏度相应增大；压电陶瓷面积相同时，随着陶瓷厚度增加，压电传感器的应力灵敏度略呈上升趋势，但变化不很明显；封装材料的改进提高了高频荷载下压电传感器的电压输出性能；压电传感器的重复性误差小，符合工程中应用的要求。研究了压电传感器在低频振动(0.1Hz~40Hz)下的应变传感特性，研究了压电传感器输出电压与结构应变之间对应的量化关系。实验结果表明：准静态加载条件下，压电传感器的响应速度比应变片的响应速度快，应变在达到最大值后就固定在某一值上，输出电压达到最大值后开始迅速衰减；压电传感器的准静态应变灵敏度低于其动态应变灵敏度；随着振动频率增大，压电传感器的应变灵敏度呈现增大的趋势；不同激振频率下，压电传感器输出电压与梁应变间呈现出良好的线性关系，符合桥梁低频振动测试的基本要求。将压电传感器埋入混凝土试块中，在混凝土抗压试验中，对混凝土试块的不同应力状态进行了监测。实验结果表明：混凝土幅值扫描加载过程中，荷载幅值逐级增大时，压电传感器的输出电压稳定增加；混凝土频率扫描加载过程中，荷载频率逐渐增大时，压电传感器的输出电压基本保持不变，即压电传感器输出电压在混凝土应力监测中不受荷载频率的影响，具有良好的频率独立性；压电传感器能很好地反馈出混凝土试块所受荷载频率；压电传感器所受50Hz工频干扰的影响很小，具有良好的屏蔽特性。将压电陶瓷传感器埋入混凝土梁中，采用应变片测试应变，在混凝土叁点弯曲试验中对混凝土梁的不同受力状态进行了监测。研究结果表明：混凝土直线加载破坏过程中，压电传感器和应变片能够很好地反映出混凝土的断裂破坏，压电传感器不适于混凝土静载力的监测；混凝土频率扫描加载过程中，压电传感器对不同频率的荷载响应良好，压电传感器的电压输出和应变片的应变输出之间对应良好，即压电传感器能够反映出混凝土结构的受力状态，说明了压电传感器应用于土木工程监测领域具有可行性。
材料科学和技术综合专题组[9]2004年在《2020年中国材料科学和技术发展研究》文中进行了进一步梳理一、前言材料是指用于制造具有一定功能和使用价值的器件的物质,人类进行科学研究和生产实践的物质基础,也是科学和技术创新的重要领域。在漫长的历史长河中,材料一直扮演着划分时代的角色。历史证明,一种新材料的问世,往往孕育着一批新技术产业的诞生,给人类社会的进步以革命性的巨大推进。
郭振勇[10]2010年在《应用机电阻抗技术探测梁板结构损伤》文中进行了进一步梳理随着海洋资源开发的大规模发展,海洋平台的安全问题日益引起重视。大量的海洋平台安全事故显示,平台结构的破坏是由于管结点承受交变波浪载荷引起的疲劳所产生。但是现有的海洋平台健康监测技术难以实现局部损伤的早期监测与诊断,以至丧失系统安全预警与损伤修复控制的最佳时机。机电阻抗技术集感知、激励功能于一体,具有可实现自发(主动)高频激励与局部损伤敏感的特点,可以被应用于海洋平台结构管结点处疲劳裂纹的识别和监测。本论文作为这种应用的基础研究部分,发展基于机电阻抗的梁／板类结构损伤识别方法,并结合理论分析与数值模拟,揭示压电元件-梁／板结构的相互作用及其阻抗特性。本文主要进行了以下几方面工作：(1)总结和回顾了机电阻抗技术的发展历史及研究进程,阐述了机电阻抗技术的基本原理以及结构机械阻抗与PZT电导纳的相互关系,简要介绍了压电材料和结构相互作用耦合模型的发展；(2)分别采用阻抗分析法和耦合有限元法,建立了PZT与梁／板结构相互作用的力学模型,并且结合模型试验研究梁和板类结构的阻抗特性。研究表明,对于梁结构,阻抗分析法及耦合有限元方法得到的阻抗曲线与实验结果的峰值比较吻合,但对于板结构,阻抗曲线的幅值相差较大；(3)分别设计梁与板类结构的缩尺模型,进行梁、板结构的损伤探测试验研究。在试验模型中,分别考虑了损伤程度、损伤位置、频段选择、电压幅值、粘结用胶等因素对导纳频谱曲线的影响,获得了阻抗信号与结构损伤是否出现以及损伤类型、程度和距离的关系,建议了合理频率范围以及频率采样间隔；(4)根据本文研究成果,总结了实验与分析中存在的问题,并对下一步的研究进行了展望。
参考文献：
[1]. 压电混凝土基础设施健康安全主动监测技术的基础研究[D]. 郑拯宇. 重庆大学. 2003
[2]. 利用压电陶瓷的智能混凝土结构健康监测技术[D]. 孙威. 大连理工大学. 2009
[3]. 中国桥梁工程学术研究综述·2014[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2014
[4]. 2020年中国工程科学和技术发展研究[C]. 工程科学和技术综合专题组. 2020年中国科学和技术发展研究（上）. 2004
[5]. 结构混凝土压电机敏监测技术的基础研究[D]. 周文委. 重庆大学. 2003
[6]. 基于机电阻抗技术的结构损伤识别方法研究[D]. 左春愿. 大连理工大学. 2016
[7]. 大跨度斜拉桥全寿命健康监测几个关键问题研究[D]. 杨小森. 北京工业大学. 2011
[8]. 压电传感器应力/应变传感特性及其在混凝土监测中的应用[D]. 沙飞. 济南大学. 2014
[9]. 2020年中国材料科学和技术发展研究[C]. 材料科学和技术综合专题组. 2020年中国科学和技术发展研究（上）. 2004
[10]. 应用机电阻抗技术探测梁板结构损伤[D]. 郭振勇. 大连理工大学. 2010
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