1 大连交通大学 材料科学与工程学院,辽宁 大连116028
2 大连科技学院 交通运输学院,辽宁 大连 116052
3 大连理工大学 建设工程学部,辽宁 大连 116024
目前压电阻抗法应用中,锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)片尺寸及粘贴位置选择的研究尚不充分。该文通过设计对比实验, 研究了PZT尺寸与粘贴位置对传感器导纳的影响机理。结果表明, 包含被测结构信息的局部密集峰主要分布在谐振频段; PZT尺寸越大, 谐振频段的局部密集峰越强。压电阻抗法中,PZT尺寸应结合检测频段包含谐振频段的原则来选择, PZT的粘贴位置将影响导纳曲线上的局部密集峰分布。研究结果为压电阻抗法应用中PZT的尺寸与粘贴位置选择提供了参考依据。
锆钛酸铅压电陶瓷(PZT) 导纳 尺寸 粘贴位置 压电阻抗法 lead zirconate titanate piezoelectric ceramics(PZT admittance size bonding location electro-mechanical impedamce technique
1 武汉科技大学 理学院, 湖北 武汉 430081
2 冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室(武汉科技大学), 湖北 武汉 430081
利用压电阻抗技术对粘贴有压电陶瓷(PZT)传感器的无损木梁和带孔洞损伤的木梁进行数值模拟和实验研究, 并用损伤指数, 即均方根偏差(RMSD)来定量评估木梁的阻抗值随损伤程度和损伤位置的变化关系。计算结果表明, 利用压电阻抗法能够有效识别木梁的局部损伤, 当PZT贴片和损伤位置的间距一定时, RMSD随损伤程度的增大而增大; 当损伤程度一定时, RMSD随PZT贴片和损伤位置间距的增大而减小, 数值结果与现有实验结果规律一致。相关结论证明了利用压电阻抗技术检测木梁局部损伤的有效性, 可为工程实际提供参考。
压电阻抗法 损伤识别 数值模拟 均方根偏差 压电陶瓷(PZT)传感器 piezoelectric impedance method damage detection numerical simulation root mean square deviation lead zirconate titanate (PZT) transducer
