表面弹性波OPCM传感器的标定(英文)

标定了一种被称为正交异性压电复合材料(OPCM)的声发射(AE)传感器。利用断铅信号作为声源,SR-15型AE传感器作为标准传感器,以比较法研究了OPCM的脉冲响应。在玻璃纤维板上重点研究了OPCM的正交异性特性——陶瓷项数量的影响及响应规律的描述。实验结果表明,该传感器适于探测表面弹性波,陶瓷项数达到30,正交异性显著,能够很好地减小噪声、边界回弹波等信号对诊断信号的干扰,有助于板类结构健康监测。

1-1型OPCM驱动元件的研究

研究了具有压电正交异性特性的片状压电复合材料及其压电正交异性复合材料 (Ortho tropicPiezoelectricCompositeMaterials ,简称OPCM )驱动元件的构造机理、性能 压电正交异性复合材料在相互垂直的两主方向上呈现出明显的压电特性差异 ,作为驱动片 ,片状压电正交异性复合材料在相互垂直的两主方向表现出相反的变形 ,该特性符合一般工程材料的变形规律 它在对结构的形状和位移控制以及在自适应结构中作为驱动元件较之常规的压电驱动材料有其独特的优点 实测表明 :OPCM驱动元件的纵向诱导应变是PZT驱动元件的 1.2 8倍 ,OPCM驱动元件的纵向诱导应变是其横向诱导应变的 1.30倍 ,且方向相反 。

用于正交异性材料构件应变、应力测量的OPCM传感元件研究

介绍了由压电陶瓷和树脂材料构成的正交异性压电复合材料 (OrthotropicPiezo electricCompositeMaterial,简称OPCM)应变传感元件的构造及传感原理 .推导了粘贴式和埋入式OPCM传感元件测量正交异性材料构件中应力的传感方程 .对受平面应力场的作用的正交异性板的表面应力 ,应变进行了实测研究 .并对测试误差进行了分析 .

新型压电复合材料OPCM传感性能试验研究

传统的压电传感器不具有压电正交异性,因此不适合用于检测构件特定方向应力和应变 将压电陶瓷材料相与环氧树脂基材料相复合,构造出具有压电正交异性的新型压电复合材料,并对其传感性能进行标测 试验研究结果表明这种新型压电复合材料不但具有灵敏度高、线性度好和性能稳定等优点,可用作传感元件和驱动元件;而且还具有非常明显的正交各向异性。

1-3型OPCM应变传感元件的传感机理研究

本文构造了正交异性压电复合材料（ＯＰＣＭ）应变传感元件．从理论上推导了ＯＰＣＭ传感元件检测平面应变场中任意方向应变的力－电耦合方程，用实验手段对ＯＰＣＭ元件的压电正交异性效应进行了验证．实验证明仅当压电相的极化方向与元件的受力面平行时， ＯＰＣＭ元件具备压电正交异性之特性．

OPCM AE传感器特性的理论仿真与实验研究

基于均匀场和细观力学理论,对应用于结构损伤声发射(AE)检测的1-1型压电复合材料(OPCM)AE传感器,建立了它的等效力电模型,在此基础上,推出了其等效力、电参数,通过这些参数的对比,发现OPCM具有明显的正交异性的特性;同时,应用有限元仿真计算,得到了在x和z两方向上传感器受到单向应力波荷载作用时,电极面输出的电压存在明显差异;所设计的实验表明:OPCM能够区分出不同方向的应力波,并对特殊方向上的应力波具有强烈的响应,再次证实了OPCM传感器的正交异性特性。

片状正交异性压电复合材料的研究

研究了具有压电正交异性特征的片状压电复合材料及其正交异性压电传感元件、驱动元件的构造机理、性能。正交异性压电复合材料在相互垂直的两主方向上呈现出明显的压电特性差异.作为传感元件它能够有效地分解构件中的应力、应变分量,对特定方向上的应力波反应灵敏。作为驱动片,片状正交异性压电复合材料在相互垂直的两主方向表现出相反的变形,该特性符合一般工程材料的变形规律。片状正交异性压电复合材料所具有的上迷优越特性可使得它们在自诊断、自适应智能结构中发挥更加重要和广泛的作用。

正交异性压电传感器在结构健康诊断中的应用

通过正交异性压电(Orthotropic Piezoelectric Composite Materials,简称OPCM)传感器与普通压电(PZT)传感器的传感特性比较,证明了OPCM传感器对同平面内相互正交的AE信号具有不同的响应特性。基于OPCM传感器的这一特性,将其作为结构健康诊断系统中的声发射传感器,可减少结构侧面等边界反射的影响,有效保留损伤和/或缺陷的有用信息。结合Gabor小波时频分析方法和透射波法,能增强声发射技术探测结构损伤的能力,并减少了测试仪器的通道数量,为实用的结构健康诊断提出了新的思路并建立了相关的理论模型。