基于电阻抗模型的复合材料层合梁的裂纹识别研究
基于回传射线矩阵法建立了含多个表面裂纹的各向异性复合材料层合梁的电阻抗模型。作为传感/驱动器的压电片粘贴于被检测结构的表面，可以根据其电阻抗谱的变化来识别结构表面裂纹。采用无质量的转动弹簧系统模拟由于裂纹导致的层合梁挠曲特性。从Timoshenko梁理论出发建立了特征方程，从而考虑了剪切惯性和转动惯性的作用。只考察压电片的一维轴向振动模态，同时采用剪滞模型模拟压电片与主体层合梁之间的非完美黏结特性。基于以上假设，建立了压电阻抗信号与结构振动特性（包括有关裂纹信息）的解析关系式。与其它文献计算结果的比较验证了本文方法的有效性。最后，还进一步考察了各物理参数如复合材料铺设方向角以及裂纹数目、位置和深度对压电片电阻抗信号的影响。研究结果表明建立的电阻抗模型可以精确有效地识别复合材料层合梁中的裂纹损伤。
复合材料层合梁 回传射线矩阵 电阻抗模型 裂纹识别 各向异性
严蔚 蔡金标 陈伟球
宁波大学建筑工程与环境学院,宁波 315211 浙江大学土木工程系,紫金港校区,杭州 310058 浙江大学工程力学系,玉泉校区,杭州 310027
国内会议
郑州
中文
1-10
2009-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）