结构损伤检测中的传感器机理研究与设计.ppt

结构损伤AE检测中的OPCM传感器 机理研究与设计;研究主要内容;一、引言;AET工程应用实例;AET工程应用实例; a：压电陶瓷传感器(PZT) 优点：响应速度快、频带宽、测量精度高、性能稳定等 缺点：平面横观各向同性、脆性大、极限应变小 b：压电复合材料传感器(PCM) 具有普通压电传感器的优点 具有复合材料柔韧性好、强度高、极限应变大、重量轻等优点 具有正交异性压电效应特性 c：正交各向异性传感器(OPCM)（Orthotropic Piezoelectric Composite Material） 对PCM的压电相与基体材料相结合形式进行设计, 可构造出具有压电正交异性的传感元件 ;3、OPCM传感器结构损伤监测中的应用 ;二、OPCM声发射传感器设计; a、1－1型OPCM传感器 1) 窄频带型 ; 上图中工作宽度h对频响特性的研究;b、 1－3型OPCM传感器;1-3型OPCM传感器机理研究;压电复合材料物理几何参数的影响;c、1－1、1－3复合型OPCM传感器;提高正交异性的措施;1、测点布置;用铁板和混凝土试件进行试验，断铅模拟源随距离增加测得的峰值衰减 曲线和拟合曲线。 OPCM传感器在铁板和混凝土中测得的最远距离分别为46cm和30cm。 ;a、传感器距测点20cm时 b、传感器距测点20cm时 铁板中的峰值曲线 混凝土中的峰值曲线 ;1)在混凝土表面分别布置PZT元件和OPCM元件，如图所示；; b、传感特性测试结果; 1) 优化OPCM传感器的物理几何参数，能提高传感器的正交异性； 2) 实验证明1-1型OPCM传感器适合于板结构和混凝土结构中的AE检测； 3) OPCM传感器粘贴于结构表面作为传感器时比传统的PZT具有更好的灵敏度和相容性，能增强 损伤的监测能力； 4) 细观力学分析、数值仿真和实验研究均显示，OPCM元件具有明显的正交异性特征； 5) 用具有压电正交异性特征的OPCM元件代替普通的PZT元件，能避免混凝土构件侧面反射信号的干扰难题，为SHM提供一种新思路。;《用于结构AE检测的连续分布式OPCM传感机理研究》 项目编号近期发表的主要论文;微材料力学;2、微构件材料力学研究的关键问题;3、微材料力学材料力学行为; 利用纳米硬度计得到了纳米晶多晶硅薄膜纳米压痕相变初步结果(对于纳米摩擦磨损的研究非常重要);主要科研项目;非线性动力学;3、非线性波动方程的分岔及时空动力学;近期发表的主要论文;谢谢各位