利用压电陶瓷的智能混凝土结构健康监测技术
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第8-12页 |
| 1 绪论 | 第12-36页 |
| ·选题背景与研究意义 | 第12-14页 |
| ·选题背景 | 第12-13页 |
| ·研究意义 | 第13-14页 |
| ·智能材料与结构概述 | 第14-18页 |
| ·智能材料 | 第14-16页 |
| ·智能材料结构 | 第16-17页 |
| ·压电智能混凝土结构 | 第17-18页 |
| ·压电智能材料 | 第18-24页 |
| ·压电材料介绍 | 第18-19页 |
| ·压电效应 | 第19-21页 |
| ·压电方程 | 第21-22页 |
| ·相关参数 | 第22-24页 |
| ·土木工程结构健康监测 | 第24-26页 |
| ·结构健康监测概述 | 第24-25页 |
| ·结构健康监测系统 | 第25-26页 |
| ·利用压电材料的土木工程结构健康监测 | 第26-33页 |
| ·主动健康监测技术 | 第26-32页 |
| ·被动健康监测技术 | 第32-33页 |
| ·主要研究内容 | 第33-36页 |
| 2 压电陶瓷传感器及其相关性能 | 第36-58页 |
| ·引言 | 第36页 |
| ·压电陶瓷片与主体结构的结合方式 | 第36-38页 |
| ·粘贴式 | 第37页 |
| ·埋入式 | 第37-38页 |
| ·“智能骨料”的制作 | 第38-42页 |
| ·压电陶瓷片的选取 | 第38-39页 |
| ·制作流程 | 第39-42页 |
| ·主动健康监测系统及其性能测试 | 第42-51页 |
| ·试验设备介绍 | 第43页 |
| ·压电陶瓷驱动电源 | 第43-45页 |
| ·试验系统测试 | 第45-51页 |
| ·埋入式厚向振动压电陶瓷片的力学模型 | 第51-57页 |
| ·驱动模型 | 第52-55页 |
| ·传感模型 | 第55-57页 |
| ·本章小结 | 第57-58页 |
| 3 压电智能混凝土结构的声学特性 | 第58-84页 |
| ·引言 | 第58页 |
| ·声学基本概念 | 第58-62页 |
| ·声波的种类 | 第58-60页 |
| ·声场的基本物理量 | 第60-62页 |
| ·声波在固体介质中的衰减 | 第62-67页 |
| ·衰减系数 | 第62-65页 |
| ·考虑几何扩散效应的衰减系数 | 第65-67页 |
| ·压电智能混凝土结构的特点 | 第67-69页 |
| ·混凝土材料的特点 | 第67页 |
| ·压电陶瓷片作为声源的声场特性 | 第67-68页 |
| ·压电智能混凝土体系的声学基本问题 | 第68-69页 |
| ·压电智能混凝土体系的声学特性 | 第69-76页 |
| ·试验设计 | 第69-70页 |
| ·衰减系数测定及结果分析 | 第70-74页 |
| ·声场分布测定及结果分析 | 第74-76页 |
| ·试件尺寸对声波衰减的影响 | 第76-83页 |
| ·验证试验 | 第77-78页 |
| ·原因分析 | 第78-79页 |
| ·对衰减系数的修正 | 第79-80页 |
| ·声波传播距离的确定 | 第80-83页 |
| ·本章小结 | 第83-84页 |
| 4 信号对损伤的敏感性分析 | 第84-112页 |
| ·引言 | 第84页 |
| ·基于波动分析的损伤主动检测技术 | 第84-86页 |
| ·时差分析法 | 第84-85页 |
| ·时域分析法 | 第85-86页 |
| ·频域分析法 | 第86页 |
| ·监测信号选取及滤波 | 第86-94页 |
| ·信号选取 | 第86-88页 |
| ·信号滤波 | 第88-94页 |
| ·信号对混凝土裂缝损伤的敏感性分析 | 第94-110页 |
| ·混凝土的裂缝损伤 | 第94-95页 |
| ·敏感性分析试验 | 第95-103页 |
| ·信号能量衰减的声学原理 | 第103-110页 |
| ·本章小结 | 第110-112页 |
| 5 损伤识别方法及构件损伤监测试验 | 第112-130页 |
| ·引言 | 第112页 |
| ·压电智能混凝土结构裂缝损伤识别方法 | 第112-115页 |
| ·基于能量衰减的损伤程度判定 | 第113页 |
| ·基于传感器列阵的损伤近似定位 | 第113-115页 |
| ·主动与被动监测的对比试验 | 第115-121页 |
| ·试验设计 | 第116-117页 |
| ·试验结果分析 | 第117-121页 |
| ·试验小结 | 第121页 |
| ·构件的损伤监测试验 | 第121-129页 |
| ·钢筋混凝土梁的损伤监测试验 | 第121-124页 |
| ·钢筋混凝土剪力墙的损伤监测试验 | 第124-127页 |
| ·试验小结 | 第127-129页 |
| ·本章小结 | 第129-130页 |
| 6 压电智能混凝土框架结构的健康监测试验 | 第130-148页 |
| ·引言 | 第130页 |
| ·压电智能混凝土结构健康监测系统 | 第130-135页 |
| ·系统组成 | 第131-132页 |
| ·健康监测流程 | 第132-133页 |
| ·基于dSPACE的结构健康监测平台 | 第133-135页 |
| ·试件及加载方案 | 第135-138页 |
| ·试件介绍 | 第135-136页 |
| ·试验加载方案 | 第136-138页 |
| ·压电智能混凝土结构健康监测策略 | 第138-143页 |
| ·监测项目的选择 | 第139-140页 |
| ·激励信号的发射策略 | 第140-141页 |
| ·结构健康状态判别方法 | 第141-142页 |
| ·监测数据的平滑处理 | 第142-143页 |
| ·试验结果分析 | 第143-147页 |
| ·模型结构的破坏过程 | 第143-144页 |
| ·健康监测数据分析 | 第144-147页 |
| ·本章小结 | 第147-148页 |
| 结论与展望 | 第148-151页 |
| 结论 | 第148-149页 |
| 展望 | 第149-151页 |
| 创新点摘要 | 第151-152页 |
| 参考文献 | 第152-160页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第160-162页 |
| 致谢 | 第162-163页 |
| 作者简介 | 第163-164页 |
