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随着结构服役时间的增加,结构材料早期的细小损伤若未能及时发现,会对结构的强度及刚度产生很大的影响,并使结构的损伤进一步累积,并最终引起结构在服役期间发生不可预测性的破坏。因此,对于结构早期存在的微小或潜在损伤,需要进行及时的识别,这样做有着重大的意义。自从压电材料被发现以来,其特有的正逆压电特性为结构微小损伤检测提供了一种可行、准确和高效的损伤检测方法。本文在已有的研究成果的基础上,总结了压电材料自问世以来很多专家学者对其进行的研究,并花了较大篇幅来介绍压电材料,而后给出了在“压电片—主体结构”这一耦合系统中,压电片材料的机械阻抗表达式,为基于压电材料对结构的损伤检测提供了理论依据。而后介绍了ANSYS有限元软件,以及通过ANSYS Mechanical APDL进行基于压电材料的结构损伤检测的数值模拟问题及步骤。文章通过结合工程中出现的钢混简支梁桥剪力钉与混凝土脱离、含有损伤的混凝土梁的实际问题,建立了基于ANSYS有限元软件的精细化局部模型,建立了不同的工况信息,分别考虑了不同工况下对PZT压电片阻抗信号曲线的影响。又通过采用两种不同的损伤指标系数,利用MATLAB软件进行最小二乘法拟合曲线来研究损伤指标系数的变化规律,其中主要结论有:(1)对于不同钢板与混凝土脱离程度下的PZT1压电片的压电阻抗值曲线,可以得到随着钢板与混凝土脱离程度的增大,压电片阻抗曲线值也出现整体下降的情况。(2)通过建立损伤指标RMSD与CC,发现当剪力钉与混凝土脱离深度呈线性变化时,均方根偏差RMSD值呈现二次函数变化的规律,而当混凝土与钢板脱粘程度呈线性变化时,RMSD值呈现一次变化规律。(3)对于含有裂缝的混凝土的研究发现,当裂缝深度不超过一定深度时,其对应力波的影响不大,但当超过一阀值时,裂缝深度会对应力波的传播造成很大的影响,所造成的的结果就是信号曲线的幅值变小,而且传播所需要的时间也会增加,这就导致信号曲线会向右发生滞后。文章基于压电材料的正逆压电效应,结合工程实际中出现的问题进行建模研究,得到了良好的结论,为压电材料应用于实际工程当中奠定了其可行性。