基于PVDF传感器和工作曲率变形实现裂纹梁裂纹检测

提出通过压电高分子薄膜PVDF(Polyvinylidene Fluoride)作为传感器直接测量结构的工作曲率变形(Curvature Oper-ating Shape)实现结构裂纹检测。以悬臂裂纹梁为例,首先探讨基于PVDF传感器测量工作曲率变形,并用于结构损伤检测的可行性,然后介绍工作曲率变形用于损伤检测的理论基础,并以PVDF压电薄膜作为传感器,提出只通过损伤后结构的频率响应函数,直接得到工作曲率变形和损伤指标。最后通过对一条裂纹和两条裂纹悬臂梁的损伤检测实验,证明该方法在梁结构损伤识别和健康监测中的有效性,并且识别过程不需要健康结构的振动信息。

基于PVDF的金属结构焊缝裂纹损伤识别研究

针对机械设备金属结构出现的焊缝裂纹问题,提出了采用聚偏二氟乙烯(PVDF)和工作变形曲率(COS)算法进行损伤识别的方法,分析了频率响应函数虚部的损伤识别理论,阐述了工作变形曲率的提取方法,提出了采用间隔拟合法(GSM)进行健康结构工作变形曲率拟合的方法,采用PVDF在带有2条焊缝裂纹的焊接金属板上进行实验。实验结果表明:该方法能够准确识别裂纹的位置及开口长度,可以为金属结构的安全评定提供可靠信息。