基于壓電裝置的珩架型機(jī)構(gòu)造物的損傷檢測技術(shù)研究.pdf

1、本研究利用智能壓電陶瓷材料對機(jī)械構(gòu)造物進(jìn)行損傷檢測，并使用由壓電裝置、阻抗分析儀和計(jì)算機(jī)構(gòu)成的測試系統(tǒng)。 研究首先提出了阻抗測量法的概念，并在單體梁上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析表明，使用阻抗測量法能方便地得到構(gòu)造物的頻率響應(yīng)特性，同時根據(jù)梁的支撐條件和幾何尺寸，很容易通過計(jì)算確定壓電陶瓷的粘貼位置及合適的頻率范圍。 接下來，將珩架型機(jī)械構(gòu)造物作為測試對象物，用螺栓扭矩力的變化作為損傷例子進(jìn)行研究。將緊固梁的螺栓施加2Nm的

2、扭矩作為健康狀態(tài)，以0.25Nm的間隔減小螺栓上的扭矩至1Nm，測出在各種扭矩下的電氣阻抗值。將測得的電氣阻抗值與健康狀態(tài)下的值進(jìn)行比較和分析，找出扭矩的變化量與時電氣阻抗值的變化量的關(guān)系。為有效地評價(jià)損傷的大小，提出了三個評價(jià)指標(biāo)：阻抗波峰頻率移動量ΔF，波峰振幅變化率δ和Q值變化率γ。 最后，通過對珩架構(gòu)造物上的其他螺栓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了阻抗測量法和三個評價(jià)指標(biāo)的有效性。因此，可以通過測量珩架構(gòu)造物不同狀態(tài)下阻抗值來判斷損傷狀