發(fā)布時間：2024-10-13 08:00

　　基于壓電陶瓷傳感器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是目前土木領(lǐng)域的研究熱點之一。因其具有制作工藝簡單、耐久性好、抗干擾、靈敏度高、成本低廉等優(yōu)點,使其在土木工程領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方面?zhèn)涫荜P(guān)注。現(xiàn)階段,對各種混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性提出了更高要求,因此需要對結(jié)構(gòu)進行長期檢測。本論文的研究為湖南省自然科學基金面上項目資助(2019JJ40313)的部分研究內(nèi)容,基于壓電智能材料的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測這個科研熱點,主要進行了以下四個方面的理論分析和試驗研究:(1)本文簡要討論了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的內(nèi)容和意義。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,為了滿足結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的需要,出現(xiàn)了智能材料。因壓電陶瓷傳感器具有靈敏度高、價格低和響應快速,同時兼具傳感和驅(qū)動雙重功效的優(yōu)勢,本論文將其作為主要的研究方向。(2)為了提高壓電陶瓷傳感器的耐壓性、耐久性以及大大降低其對溫度和濕度的敏感程度,本文制作了一種被水泥砂漿包裹的壓電陶瓷傳感器,稱其為“智能骨料”。并根據(jù)強度、尺寸、材料、場分布四個方面,簡述了制作過程。本論文選取了埋入式將“智能骨料”與主體結(jié)合,并建立了埋入式厚向振動壓電陶瓷的力學模型。(3)本試驗在混凝土養(yǎng)護期間,對其進行了早期強度監(jiān)...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的研究背景及意義
    1.2 智能材料與結(jié)構(gòu)概述
        1.2.1 智能材料
        1.2.2 智能結(jié)構(gòu)
    1.3 壓電陶瓷
        1.3.1 壓電材料簡介
        1.3.2 壓電效應
        1.3.3 壓電方程
        1.3.4 壓電材料的主要性能參數(shù)
    1.4 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測在土木工程中的應用
        1.4.1 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測簡述
        1.4.2 基于壓電陶瓷結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)在土木工程中的應用
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 壓電陶瓷傳感器的制作及其相關(guān)理論
    2.1 引言
    2.2 壓電陶瓷與結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式
        2.2.1 粘貼式
        2.2.2 埋入式
    2.3 “智能骨料”的制作
        2.3.1 壓電陶瓷片的選取
        2.3.2 “智能骨料”的制作流程
    2.4 埋入式厚向振動壓電陶瓷的力學模型
        2.4.1 驅(qū)動器模型
        2.4.2 接收器模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于壓電陶瓷傳感器的早期混凝土強度監(jiān)測
    3.1 引言
    3.2 試驗相關(guān)裝置
    3.3 早期混凝土結(jié)構(gòu)監(jiān)測試驗理論
    3.4 試驗設計與內(nèi)容
        3.4.1 試驗目的
        3.4.2 試驗方案
        3.4.3 試驗步驟
    3.5 試驗結(jié)果分析
        3.5.1 混凝土早期強度值
        3.5.2 混凝土強度值擬合
        3.5.3 信號幅值數(shù)據(jù)分析
        3.5.4 混凝土強度-能量值擬合內(nèi)容
    3.6 強度-能量擬合方程的應用
        3.6.1 早期強度無損監(jiān)測方法的試驗標準條件
        3.6.2 混凝土強度無損檢測方程
    3.7 本章小結(jié)
第四章 基于壓電陶瓷傳感器的混凝土裂縫監(jiān)測
    4.1 引言
    4.2 小波分析的基本理論
        4.2.1 基于小波變換的分析理論
        4.2.2 基于小波包分析的理論
    4.3 基于壓電陶瓷傳感器的監(jiān)測損傷識別理論
        4.3.1 能量波動法原理
        4.3.2 發(fā)射頻率的選取及損傷識別方法
    4.4 試驗設計
        4.4.1 試驗目的
        4.4.2 試驗概況
        4.4.3 試驗方案的具體實施
    4.5 試驗數(shù)據(jù)處理及分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻
致謝
附錄A (攻讀學位期間發(fā)表論文)



本文編號：4007900