含损伤任意弹性支撑梁结构EMI响应分析.pdf

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1、振动与冲击第32卷第21期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK含损伤任意弹性支撑梁结构EMI响应分析张玉祥，陈实一，徐福后，周云(1．第二炮兵工程大学六系，西安710025；2．96211部队，红河661400；3．96317部队，宜春336000)摘要：针对已有压电智能梁结构EMI响应模型不能适用于任意弹性边界情况的缺陷，考虑了压电片的惯性力因素，将边界模拟为线性弹簧和扭转弹簧的组合，建立并求解压电智能梁结构动力学方程，得到任意边界弹性边界含损伤压电智能梁结构EMI响应模型，将所建模型计算结果与实验测量进行比较，验证了所建

2、模型可以较精确地预测EMI响应信号。关键词：弹性支撑；梁结构；EMI模型；响应分析中图分类号：TH122文献标识码：AEMIresponsemodelofelasticallysupportedpiezoelectricintelligentdamagedbeamstructuresZHANG一xiang．CHENShi—yiXUFu—hou，’ZHOUyun，(1．TheSecondArtilleryEngineeringUniversity，Xi’an710025China；2．TroopsNo．96211，Honghe661400，C

3、hina；3．TroopsNo．96317，Yichun336000，China)Abstract：ToovercomethedisadvantageofthecurrentEMIresponsemodelofpiezoelectricintelligentbeamstructuresnotapplicableforthemwitharbitraryelasticboundary，theinertialeffectofpiezoelectricpatcheswasconsideredhere，theboundaryofbeamswassim

4、ulatedasacombinationoflinearline—springsandtorsionalspringsthedynamicequationofthebeamswasbuilt．TheEMIresponsemodelofpiezoelectricintelligentdamagedbeamstructurewitharbitaryelasticboundarywasderivedbysolvingthedynamicequations．ThecomputingresultswiththebuiltEMIresponsemode

5、lwerecomparedwiththoseofthecorrespondingtests．ItwasshownthattheestablishedEMIresponsemodelcanpredicttheEMIresponsesignalsofthebeamsmoreaccurately．Keywords：elasticallysupported；beamstructures；EMImodel；responseanalysis针对梁结构和压电片组成的压电智能梁结构，“一高频率时依然适用，严蔚等在前人的研究基础上，ang等【根据力电耦合特性

6、首次建立了梁结构机械阻对损伤结构进行节段均匀化处理，采用传递矩阵法和抗与压电片的电阻抗之间的解析关系，即为一维EMI回传矩阵法建立了一维结构的压电阻抗解析模型，研检测模型，随后，xu等分别建立了考虑了粘结层的究表明该模型可以得到压电片与结构损伤参数的关改进一维EMI检测模型。这些模型建立了压电片电阻系，并且计算精度较高。抗和被监测结构的机械阻抗之间的解析关系，并不能在以上所述模型中，所建的EMI响应模型往往只得到压电片的电阻抗与结构自身参数之间的关系，因能够适用于典型边界条件，如两端简支、两端固支等，而无法将EMI信号的变化与被测结构的损伤

7、参数定量对于弹性支撑情况则无法使用。为了使得压电阻抗技地联系起来。为了建立压电片电阻抗与结构损伤参数术能够更好的应用于实际，建立任意弹性边界情况的的定量关系，Xu等采用P—Ritz法建立了压电片电EMI响应模型是很有必要的。阻抗与梁、板结构损伤参数之间的关系模型，这种方法本文考虑边界为弹性约束的情况，对损伤进行近在频率较低时(<20kHz)时，计算精度较高，能够与实似表征，并研究损伤的影响，建立任意弹性支撑压电智验结果较为吻合，但是当频率较高时，计算量将增大，能梁结构的EMI响应模型，并通过实验对EMI响应模并且计算精度有所降低，因而只能应

8、用在激励频率较型进行验证。低的情况。为了提高计算精度，使得建立的模型在较1压电智能梁纯弯曲振动分析基金项目：国家自然科学基金项目(51105364)对于含损伤的梁结构，梁结构可以