基于压电阵列的无波速主动损伤监测方法研究

主动技术在结构健康监测研究中有着不可替代的作用。文章研究了基于压电传感阵列的无波速主动结构健康监测方法,给出了单像素点的损伤概率计算方法及在不计算Lamb波波速的情况下对结构进行主动损伤成像、定位的方法。通过实验,对比了利用波速标定值的传统方法和无波速监测方法的成像定位效果,发现了无波速主动监测方法能有效提高定位精度,提升成像效果,为基于压电阵列的结构健康监测技术提供了一种新的工业应用方法。

结构压电机电阻抗谱测试方法

机械结构的损伤会导致安全事故的发生,在线监测技术将在损伤发生时实时预警,大大降低了事故率。通过结构-PZT(Piezoelectric,锆钛酸铅压电陶瓷)模型,文章分析机电耦合原理,给出损伤特征量的定义,设计基于结构-PZT模型的有效电阻抗测试电路,运用电压电流法,实现阻抗谱的测量与绘制,并研究相对阻抗变化量频谱及损伤特征量与损伤特征信息之间的相互关系。实验验证,使用压电机电阻抗法进行结构损伤监测的可能性。

基于波速修正和距离权值的风机叶片损伤定位成像方法

针对Lamb波被动监测方法中存在的损伤定位误差较大,检测结果不够直观、准确等问题,以风机叶片为对象,研究了复合材料结构冲击响应波速修正值标定方法和基于像素点对比度的损伤定位成像矩阵,在此基础上提出了基于波速修正值和距离权值的风机叶片损伤定位成像方法。试验结果表明:与传统的被动定位监测相比,该方法损伤定位误差小,成像位置准确。