【摘 要】
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基于PZT的结构安全监测技术是近些年才兴起的一种新的结构损伤检测技术，PZT作为智能材料，其本身既可作为传感器，又可作为驱动器同时应用于结构的检测过程，本文研究利用PZT进行结
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基于PZT的结构安全监测技术是近些年才兴起的一种新的结构损伤检测技术，PZT作为智能材料，其本身既可作为传感器，又可作为驱动器同时应用于结构的检测过程，本文研究利用PZT进行结构安全监测的应用。
论文阐述了智能材料结构的概念、特点以及利用压电陶瓷进行振动检测的相关基本理论，分析了利用PZT进行结构安全监测的基本原理，提出在金属结构件上粘贴智能PZT，对PZT上耦合的机电阻抗变化的测量，可以反映结构内部损伤情况。基于该基本理论，在本论文的研究中，设计了利用PZT进行结构内部损伤检测的实验方法，该方法包括在结构件上模拟内部大范围损伤和内部微小损伤两个方面。作者在实验室内搭建了以HP阻抗测量仪为核心的实验平台，采集了数据并利用HP VEE以及Agilent IntuiLink专用软件对数据进行谱分析和比较，.得出和验证了利用PZT对结构件的机电耦合阻抗进行检测和比对，能够判定内部是否存在损伤的结论。本文继而讨论利用波峰频率偏移量、RMSD和最小二乘法等方法对损伤程度进行判定，研究和探讨应用机电阻抗技术进行结构安全监测的定性定量判定方法，应用其方法对结构进行的安全判定使得结构安全监测结果数字化、规范化。在此基础上实验分析温度对结构安全监测结果的影响，并提出了温度校正补偿算法。本文最后结合小波分析的基本理论以及压陶瓷传感器监测信号受噪声干扰的特点对实际监测信号进行改进阈值法滤波，实现了阻抗信号降噪的目的。
本文实验研究结果表明，运用PZT能够在线、准确地对结构进行安全监测。
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