● 摘要
压电阻抗技术是一种基于智能材料的结构损伤检测新技术，在结构健康监测领域有着广泛的应用前景。本文介绍了结构健康监测技术的研究现状，以及国内外进行压电阻抗技术研究的概况，分析了压电阻抗技术的基本原理，实验研究了压电阻抗技术在螺栓松动检测方面的应用。本文的研究内容主要包括：一、对锆钛酸铅压电陶瓷（PZT）耦合结构机械阻抗进行了详细地理论分析，推导出PZT电阻抗与结构机械阻抗的关系，得到应用压电阻抗技术进行结构健康检测的理论根据。二、设计了一种新的PZT激励方式和阻抗测量技术，大大降低了测量仪器的成本，减小了设备体积，拓展了结构损伤的检测范围。三、根据压电阻抗技术基本理论，针对螺栓松动这种常见损伤，设计了结构损伤检测的实验系统。实验成功检测出连接螺栓松动的损伤，还可以对螺栓松动情况进行初步定位。四、探讨了判定结构健康状况的方法，引入健康指数的概念，详细研究了基于健康指数的定量判定方法，它能更加科学准确地表征结构健康状况，取得了较为理想的检测结果。