压电智能骨料信号稳定性研究

《压电智能骨料信号稳定性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ｍ硕：［：学位论文Ｉ邮雛體信彌定性研究民ｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃＳｍａｒｔＡｒｅａｋＳｉｎａｌＳ化ｂｉｌｉｔｇｇｇｇｙ■Ｉ研究生：孙吴鹏指导麵：阁石觀孙威副教授学狀业：结构工程Ａ；意债建堯ＩＩ分类号：学校代码：１０１５３ＵＤＣ：密级：公开硕壬学位论文压电智能骨料信号稳定性研究作者姓葦：孙吴鹏入学年份：２０１２年９月指导教师：阁石教授学科专业：结构工程孙威副教授申请学位：工学硕±所在单位：±木工程学院论文提交日期：２０１４年１１月论文答辩日期：

2、２０１４年１２月学位授予曰期：２０１５年１月答辩委员会主席：刘斌答辩委员会组成：刘斌梁德志刘海成孙威陈蠢论文评閑人：刘就梁德志声巧本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加｜＾标注和致谢的地方外，不包含其他人＆经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名；｜日期１术＞；＞学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定

3、：即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，尤许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学可Ｌ乂将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：／一不限□半年□年因一年半□两年□作者签名；去病导师签名；巧＾日期：日期：心硕±研究生学位论文摘要Ｉ摘要目前，混凝±结构作为最普遍的结构形式被广泛应用于各类工程建设中，在其服役过程中，不可避免地会发生因材料老化或损伤导致可靠性降低问题，此问题受

4、到学术界与工程界的广泛关注。结构健康监测技术（ＳＨＭ）具有能够通过预先获取结构相关信息，及时监测结构服役状况并做出安全预警的特点，成为解决上述问题优先选择。基于压电陶瓷的结构健康监测技术Ｗ其灵敏度高，、响应快、对损伤敏感等优点被广泛应用于混凝±结构健一些技术康监测中，，。目前该项技术经过国内外学者的共同努为己取得多项成果但仍有难题未能解决，使其尚未大规模应用于实际工程中，其中信号的稳定性易受环境Ｗ及工程条件影响的问题较为突出，基于此，本文将工作重点集中于信号稳定性受不同环境条件影ｔ＇响的研究，分析造成信号稳定性变化的根本原因，并提出相应解决方案

5、ｔＵ增强信号稳定性。具体工作如下：（１）总结分析目前关于混凝止健康监测、压电陶瓷、压电智能骨料ＰＳＡｓ等相关文献（）的优势与不足，提出本文的研巧目标。（２）提出新式封装方式的压电智能骨料（ＰＳＡｓ）的制作方法，増加了温度采集功能，并，新式封装方式的压电智能骨料信号从信号强度通过试验验证、稳定性与灵敏度Ｈ个方面均优于原有封装方式。（３）Ｗ压电波动法为理论基础，将压电智能骨料信号在混凝±梁中传播简化为圆形活塞声源声波在有限尺寸固体介质中传播，综合考虑驱动模型，、活塞声源模型、传感模型并加入振动锅合系数、声波衰减系数与尺寸效应系数，建立可模

6、拟信号传播规律的物理模１０％型。通过将物理模型计算值与试验值对比并进行误差分析，误差水平在左右，表明其在实际工程中的可行性。（４）环境温度变化下压电智能骨料信号稳定性呈现非线性变化，其根本原因在于压电陶瓷弹性常数随温度的变化，并利用物理模型模拟信号稳定性受环境温度影响。本文分别提出了基于最小二乘法信号温度补偿算法与基于Ｈ次样条差值函数法的温度补偿算法，通过计算验证其可有效增强信号温度稳定性。（５）通过试验得出信号稳定性受压电陶瓷尺寸、智能骨料间距与试件截面尺寸的影响规律。压电陶瓷尺寸变化影响压电智能骨料激发端（圆形活塞声源）面积与振动稱合系

7、数，从而影响信号传播过程、波形特性与强度；智能骨料间距、混凝±试件尺寸对信号稳。定性的影响相对较小，并发现两者对信号稳定性的影响存在賴合现象关键词：结构健康监测混凝±结构压电陶瓷压电智能骨料ＰＳＡｓ号稳定巧ＨＭ）；；；（）；信性；物理模型硕ｉ研究生学位论文ＡｂｓｒａｃｔＩＩＩＡｂｓｔｒａｃｔＣｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｓｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｍｏ打ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓＣＯ打ｓｔｍｃｔｉｏ打ｒｏｅｃ