埋入混凝土式压电陶瓷声-压特性的路径映射分析

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1、第29卷第3期传感技术学报V01．29No．32016年3月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMar．2016AnalysisontheMappingResultsontoaPathtotheSound—PressureCharacteristicsofthePiezoelectricCeramicEmbeddedinConcreteLIPeng，CHENYu，DENGHongmin，ZHAOAirong，JIANGMin(SchoolofElectronicsAndInformationEngin

2、eering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Piezoelectricsmartconcretemoduleisconsistofconcrete—embeddedpiezoelectricceramics，whichcanperformthereal--timehealthstatusdetectionforconcretestructuresbyapplyingtheinversevoltageeffectofpiezoelec-tricceramic．Targeti

3、ngatimprovingthedatareliabilityinthereceivingterminal，apathmappingmethodofdetecting李thepressureofthetransmittingsupersonicenergysignalsisemployedtostudytheenergypropagationlawofthepiezoelectricceramicsinconcreteinthispaper．Thismethodisapost—processingtechniquebasedonthe

4、interpola-tionoperationofshapefunction，whichcouldmapthepositioninformationofasmartmoduleintoanyspecifiedvirtualpath．Furthermore，byextractingthesupersonicpressurefromdifferentenergypaths，thetransmissionlawofsuper-sonicenergyofpiezoelectricceramicsembeddedinconcretecanbeo

5、btained．Theresultsofexperimentindicatethattheenergyclosedtothevibrationsourceisthemaximumofthecorrespondingsupersonicfield，theenergyintheradi—aldecaysrapidly，theenergysupersonicpressurevaluesandthemappingradiusobeytothepowerattenuationcharac—teristic．Moreover，theanalysi

6、sofsupersonicpressurevaluesvaryingindifferentmappinganglesalsopointsoutthatthesupersonicpressurevaluesandthemappinganglesalsoobeytodecrementfeaturesexceptintheradialdirection．Keywords：piezoelectricceramic；soundpressure；pathmapping；theradialdirection；themappingangleEEACC

7、：2860；7810Cdoi：10．39690．issn．1004-1699．2016．03．003埋人混凝土式压电陶瓷声一压特性的路径映射分析鹏，陈雨，邓洪敏，赵爱荣，姜敏(四川I大学电子信息学院，成都610065)摘要：将压电陶瓷埋入混凝土结构构成压电埋人式混凝土机敏模块，它是利用压电陶瓷的逆电压效应对混凝土健康状况进行实时在线检测。为了提高接收端检测数据的可靠性，本文采用对压电陶瓷在混凝土中传输声能信号进行路径映射方法研究其传播规律。该方法是基于形函数插值运算的一种后处理技术，能将机敏模块中的位置结果信息映射到模型的任何路径上，

8、通过提取不同路径上的声压能量信息，从而分析压电埋人式中声能的传播规律。实验表明：振源附近声场能量最大，其径向方向能量衰减迅速；能量声压值与映射半径服从乘幂函数衰减特性；对声压值进行不同角度的分析还表明，除径向方向外，声压