利用压电自传感驱动器进行裂纹钢梁损伤识别的实验研究

压电陶瓷是一种智能材料,可以在结构健康监测系统中同时用作传感器和驱动器。基于压电阻抗的损伤识别技术的基本原理,对裂纹钢梁进行了损伤识别和定位的实验研究。将三片压电陶瓷(PZT)粘贴在钢梁表面的不同部位作为驱动器和传感器,通过测量梁损伤前后压电陶瓷片的电阻抗变化来识别梁中的裂纹损伤。从导纳(阻抗的倒数)幅值谱曲线中提取裂纹梁的反谐振频率,通过比较各压电片位置的反谐振频率变化识别了裂纹位置;同时比较不同损伤工况下的反谐振频率变化定性地识别裂纹梁结构的损伤程度。

IPMC柔性嵌入式柔性末端结构设计及其机械特性测试

离子聚合物金属复合材料(Ionic Polymer Metal Composites,IPMC)是一种多功能新型材料,IPMC具有驱动电压低、形变大、驱动响应速度快、具有类似于生物肌肉比例恒定的特性程度的形变等特点,在仿生技术、微机械等领域具有重要的研究价值和应用潜力。在制备出Pd-IPMC的基础上进行IPMC各项性能的测试研究,并同时在只具有二维导向运动的IPMC的基础上研究具有多自由度导向能力的IPMC硅胶导管应用仿真模拟,即将多个IPMC嵌入到不同截面形状的硅胶管中,通过对各个IPMC施加不同的载荷大小,从而控制硅胶导管的移动方向,以实现多自由度导向能力,并找出最优的硅胶导管截面形态,为设计合理有效的管状致动器奠定理论与技术基础。