【摘 要】
:
如今,随着许多大型基础设施建设的高速发展,工程领域越来越重视结构的安全性,结构健康监测技术也受到越来越多的关注。在诸多的结构损伤监测的方法中,基于压电阻抗(Electro-mechanical Impedance,简称EMI)的结构健康监测方法凭借其特有优越性,在结构健康监测领域内脱颖而出,得到越来越多的重视,在近二十多年了里得到了快速发展。该方法利用压电材料特有的机电耦合效应,通过压电片电阻抗的
论文部分内容阅读
如今,随着许多大型基础设施建设的高速发展,工程领域越来越重视结构的安全性,结构健康监测技术也受到越来越多的关注。在诸多的结构损伤监测的方法中,基于压电阻抗(Electro-mechanical Impedance,简称EMI)的结构健康监测方法凭借其特有优越性,在结构健康监测领域内脱颖而出,得到越来越多的重视,在近二十多年了里得到了快速发展。该方法利用压电材料特有的机电耦合效应,通过压电片电阻抗的变化体现结构损伤引起的机械阻抗的变化,从而实现损伤检测的目的。由于压电阻抗技术是高频激励,所以该方法对细微损伤特别敏感。但因为损伤结构的力学模型较为复杂,对损伤结构进行高频动力分析比较困难,所以传统的压电阻抗检测技术只能对结构的损伤进行定性分析,无法精确定位结构的损伤位置以及精确量化损伤的程度。为了实现基于压电阻抗技术对结构损伤的精确识别,提高压电阻抗检测技术的实用性。从简单的一维杆件入手,引入传递矩阵法(TMM)建立了损伤一维杆件的压电阻抗模型,导出了阻抗解析式。从理论推导的角度说明了基于压电阻抗技术可以识别构件中存在的损伤。然后,基于压电阻抗技术利用三维有限元法对损伤杆件进行数值模拟计算,一方面验证了通过TMM法建立的压电阻抗模型的准确性,同时也从数值模拟角度证明了压电阻抗技术用于杆件损伤识别的有效性。与理论研究相对应,对三组不同尺寸的钢制杆件进行了压电阻抗技术的实验研究。一方面通过比较杆件在无损状态与损伤状态下压电阻抗频谱曲线,从实验角度说明了利用压电阻抗技术可检测到杆件损伤的存在。另一方面利用压电阻抗技术,获得损伤杆件的振动特性。提取损伤杆件的前几阶自振频率代入TMM矩阵进行反演计算,反求出杆件损伤的信息,包括损伤的位置与损伤的程度。以此来实现基于压电阻抗技术精确定位杆件的损伤位置,精确量化损伤的程度的目的。
其他文献
随着计算机技术的发展及高科技产品的应用,对用户计算机操作能力的要求也逐渐提高,许多学校陆续开设了各种信息技术课程来提高学生相关能力。目前软件编程及物联网应用开发系统主要为计算机从业人员设计,对使用者知识储备及操作能力要求较高。同时软硬件编程语言风格的差异化,使得初学者难以完成两者的过渡,且当前物联网应用开发系统存在硬件接口不一致、操作步骤较繁琐的问题,难以适用于初学者。基于上述背景,本文设计实现了
近年来,伴随着新型网络架构(如4G LTE网络、时变的5G蜂窝网络和超高带宽的Wi Fi6网络)的部署,网络传输能力得到大幅度提升。与此同时,多样化的网络应用(如AR/VR、Io T、网络直播、视频会议等)呈井喷之势,对端到端的数据传输提出了更高要求。然而,传统传输协议主要针对早期有线网络和文件传输类应用而设计,在新的网络背景下常造成数据传输性能瓶颈。针对当前传输协议与网络环境、应用模式失配的问题
联络通道是地铁隧道建设中的关键部分,而其作业空间小、技术要求高等特点一直是地铁建设中的难点,尤其在流动性强、灵敏度高、抗剪能力差的软土地层中施工会造成周围土层的二次扰动,引起地面不均匀沉降,严重时还会造成地面坍塌,但是对于联络通道施工对环境的扰动影响以及相关应对的措施较少受到人们的关注,特别是在新型机械法联络通道施工建设方面。依托宁波地铁3号线某区间两条机械法联络通道施工工程,通过理论计算、三维有
埋地管道是埋置于地下的城市管道,具有运输油气、保障热力供应与给排水等功能,是城市地下生命线系统的重要组成部分。近年来,伴随着城市的迅猛发展,埋地管道在运营中面临的破坏性风险越来越多,因意外爆炸、冲击撞击、桩基施工土体扰动等原因导致管道变形破坏时有发生。为此,本文通过模型试验、数值模拟与实用计算方法相结合的方式就冲击荷载对管土相互作用影响进行了系统研究。本文首先通过模型试验,研究在冲击荷载影响下干燥
微生物矿化固定重金属是一种环境友好型、能源节约型的重金属污染土修复方法,颇具应用前景。本文从污染土中筛选分离并驯化出一种具有良好的尿素水解能力和耐高浓度重金属能力的高效产脲酶菌Bacillus HMsoil-01,对该产脲酶菌的生长特性进行研究,通过摇瓶振荡浸出试验及土柱浸出试验考察各种影响因素下Bacillus HMsoil-01矿化固定水中及土中Cu2+、Cd2+、Pb2+的特性,并结合扫描电
宁波地区工程建设过程中产生大量的废弃淤泥具有典型的高含水量、高孔隙比、高压缩性及低强度的特性,无法直接用于工程材料。虽然采用传统的固化剂(水泥、石灰)对其固化后可以满足工程需要,但存在固化成本高、耐久性差及污染环境等问题。与此同时,工农业生产过程中会产生大量的废料(电石渣、硅灰、草木灰等),其堆放占用了大量的土地资源。倘若采用工农业废料替代传统固化剂对工程废弃淤泥进行加固,形成土工材料或路基填料,
滨海地区涉热岩土工程在滨海软土场地产生热量,滨海土体升温形成温度场,由此对软土场地及周边环境产生影响。从上世纪60年代开始,经过学者们近六十年的相关研究,土体力学特性的温度效应已有较深入认识。但是,关于滨海软土在热力耦合作用下的长期变形机理、滨海软土参数取值、及其固结-蠕变耦合模型等还缺乏细致研究。本文围绕典型滨海软土开展了理论与试验研究,具体如下:(1)通过温控固结仪对宁波典型软土展开实验研究,
生物滞留池是海绵城市建设中常用的雨水管理措施之一,用于削减径流和去除径流雨水中的污染物。生物滞留系统中的填料组合和结构设计是影响其净化功能的关键因素。本研究结合宁波市主城区的暴雨强度,设计了三种不同填料组合和四种不同结构的生物滞留池,研究不同填料组合在落干期和降雨强度动态变化过程中,对径流削减效果和对污染物总磷、总氮、氨氮和COD的去除率和稳定性,以及不同结构中分层和淹没区的设计对营养盐总磷、总氮
基坑开挖卸荷易引起周边土体及建构筑物的变形,尤其是当基坑紧邻既有隧道时,可对既有隧道运营安全造成威胁,因此在侧方近接既有隧道的基坑施工过程中对隧道的保护就变得极为重要。为了更好地减少基坑施工过程中对既有运营隧道带来的扰动变形,本文采用现场测试、数值模拟及模型试验的方法,研究了不同开挖顺序、隔离桩设置方式以及隔离桩桩头埋深等不同工况下隧道的变形状况,从而提出了合理的支护方式以及最佳开挖顺序,并针对气
在我国东部沿海地区广泛分布着软黏土,这些土体具有含水率大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低等不良工程特性,使得在这些地区进行工程建设前,就必须对软土地基先进行有效的处理。采用传统的复合地基法和排水固结方法处理软土地基,其处理效率主要受土体的水力渗透系数影响。在此基础上,本文在前人研究的基础上,将复合地基法与电渗固结法相结合,形成电渗复合地基法,并对其展开研究。本文采用模型试验研究的方法,对影响电渗复