| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 图目录 | 第15-20页 |
| 表目录 | 第20-21页 |
| 主要符号表 | 第21-22页 |
| 1 绪论 | 第22-45页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第22-27页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第22-23页 |
| 1.1.2 结构健康监测 | 第23-24页 |
| 1.1.3 压电智能材料、压电效应和压电方程 | 第24-27页 |
| 1.2 压电智能传感器及其力学模型的研究进展 | 第27-31页 |
| 1.2.1 粘贴式压电陶瓷传感器、驱动器与主体结构的耦合行为 | 第27-29页 |
| 1.2.2 嵌入式压电陶瓷传感器、驱动器以及力学模型的研究 | 第29-30页 |
| 1.2.3 数值分析方法在压电陶瓷与主体结构耦合行为分析中的应用 | 第30-31页 |
| 1.3 压电陶瓷类传感器的被动监测应用 | 第31-36页 |
| 1.3.1 压电陶瓷传感器的动态应力应变测量及其应用 | 第31-32页 |
| 1.3.2 基于压电传感器的振动测试和损伤识别方法 | 第32-33页 |
| 1.3.3 基于压电传感器的声发射损伤识别方法 | 第33-36页 |
| 1.4 应用压电陶瓷传感器的主动监测技术 | 第36-42页 |
| 1.4.1 机械阻抗法 | 第36-37页 |
| 1.4.2 波的传播分析方法 | 第37-42页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第42-45页 |
| 1.5.1 目前研究中存在的问题 | 第42-43页 |
| 1.5.2 主要研究内容 | 第43-45页 |
| 2 粘贴式压电陶瓷传感器的动态力学模型 | 第45-69页 |
| 2.1 引言 | 第45页 |
| 2.2 粘贴式压电陶瓷传感器的动态力学模型 | 第45-52页 |
| 2.3 参数分析 | 第52-59页 |
| 2.3.1 驱动频率的影响 | 第53-56页 |
| 2.3.2 压电陶瓷片厚度的影响 | 第56-57页 |
| 2.3.3 粘结层剪切模量的影响 | 第57-58页 |
| 2.3.4 粘结剂厚度的影响 | 第58-59页 |
| 2.3.5 被测结构的影响 | 第59页 |
| 2.4 数值模拟 | 第59-61页 |
| 2.5 试验验证 | 第61-68页 |
| 2.5.1 试验概况 | 第61-62页 |
| 2.5.2 低频响应范围内传感器的动态特性 | 第62-63页 |
| 2.5.3 高频响应范围内PZT厚度的影响 | 第63-64页 |
| 2.5.4 高频响应范围内粘结层材料的影响 | 第64-66页 |
| 2.5.5 高频响应范围内粘结层厚度的影响 | 第66-68页 |
| 2.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 3 嵌入式压电陶瓷传感器的动态力学模型 | 第69-88页 |
| 3.1 引言 | 第69页 |
| 3.2 嵌入式压电陶瓷传感器的动态力学模型 | 第69-72页 |
| 3.3 数值模拟 | 第72-74页 |
| 3.4 参数分析 | 第74-79页 |
| 3.4.1 驱动频率的影响 | 第74-76页 |
| 3.4.2 外包层的影响 | 第76-78页 |
| 3.4.3 防水层的影响 | 第78页 |
| 3.4.4 PZT片厚度的影响 | 第78-79页 |
| 3.5 实验分析 | 第79-86页 |
| 3.5.1 试验概况 | 第79-80页 |
| 3.5.2 低频响应范围内传感器的动态特性 | 第80-82页 |
| 3.5.3 高频响应范围内外包层材料的影响 | 第82-83页 |
| 3.5.4 高频响应范围内防水层材料的影响 | 第83-84页 |
| 3.5.5 高频响应范围内防水层厚度的影响 | 第84-86页 |
| 3.5.6 高频响应范围内PZT片厚度的影响 | 第86页 |
| 3.6 本章小结 | 第86-88页 |
| 4 PZT传感器低频响应中的“拍”信号解析及应用 | 第88-107页 |
| 4.1 引言 | 第88页 |
| 4.2 压电陶瓷传感器低频响应的“拍”信号分析 | 第88-94页 |
| 4.2.1 PZT极化面应力的计算 | 第89-91页 |
| 4.2.2 压电陶瓷传感器的输出响应 | 第91-93页 |
| 4.2.3 旋转矢量法 | 第93-94页 |
| 4.3 “拍”信号的影响因素分析 | 第94-100页 |
| 4.3.1 阻尼比对“拍”信号的影响 | 第95-96页 |
| 4.3.2 冲击方向 | 第96-98页 |
| 4.3.3 传感器位置 | 第98-99页 |
| 4.3.4 构件截面尺寸 | 第99-100页 |
| 4.4 试验验证 | 第100-103页 |
| 4.4.1 混凝土柱的敲击试验 | 第100-101页 |
| 4.4.2 钢柱的冲击试验 | 第101-103页 |
| 4.5 “拍”信号的应用：识别冲击方向 | 第103-106页 |
| 4.5.1 基于“拍”信号的荷载冲击方向识别方法 | 第103-106页 |
| 4.5.2 试验算例 | 第106页 |
| 4.6 本章小结 | 第106-107页 |
| 5 基于压电陶瓷传感器低频响应的结构损伤识别 | 第107-125页 |
| 5.1 引言 | 第107-108页 |
| 5.2 基于互相关函数幅值和支持向量机的损伤识别方法 | 第108-114页 |
| 5.2.1 互相关函数幅值 | 第108-110页 |
| 5.2.2 支持向量机简介 | 第110-113页 |
| 5.2.3 互相关函数幅值和基于支持向量机的损伤识别方法 | 第113-114页 |
| 5.3 IASC-ASCE benchmark模型的数值验证 | 第114-119页 |
| 5.3.1 ASCE-IASC Benchmark模型简介 | 第114-115页 |
| 5.3.2 结果分析 | 第115-119页 |
| 5.4 应用压电陶瓷传感器的桁架结构损伤识别 | 第119-124页 |
| 5.4.1 模型介绍 | 第120页 |
| 5.4.2 试验加载与测试系统 | 第120-121页 |
| 5.4.3 传感器布置及试验内容 | 第121-122页 |
| 5.4.4 结果分析 | 第122-124页 |
| 5.5 本章小结 | 第124-125页 |
| 6 基于压电陶瓷宽频响应特性的多功能监测 | 第125-146页 |
| 6.1 引言 | 第125页 |
| 6.2 PZT传感器信号中的声发射成分与结构振动响应成分 | 第125-127页 |
| 6.2.1 小波分析的Mallat分解 | 第125-126页 |
| 6.2.2 声发射成分和结构振动响应成分的提取 | 第126-127页 |
| 6.3 声发射的b值理论 | 第127-130页 |
| 6.3.1 声发射信号特性参数 | 第127-128页 |
| 6.3.2 b值理论 | 第128-130页 |
| 6.4 钢筋混凝土梁弯曲试验的多功能监测 | 第130-140页 |
| 6.4.1 试验介绍 | 第130-131页 |
| 6.4.2 PZT传感器信号中的结构应变响应 | 第131-133页 |
| 6.4.3 PZT传感器信号中的声发射成分 | 第133-140页 |
| 6.5 框剪结构地震模拟试验的多功能监测 | 第140-145页 |
| 6.5.1 试验概况 | 第140-142页 |
| 6.5.2 试验结果 | 第142-145页 |
| 6.6 本章小结 | 第145-146页 |
| 7 结论与展望 | 第146-150页 |
| 7.1 结论 | 第146-147页 |
| 7.2 创新点摘要 | 第147-148页 |
| 7.3 展望 | 第148-150页 |
| 参考文献 | 第150-161页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第161-162页 |
| 致谢 | 第162-163页 |
| 作者简介 | 第163-164页 |
