基于EMI與ANN技術的構造物健康診斷研究.pdf

1、EMI（壓電阻抗）技術是一項新興的無損檢測技術，已經成功運用于鋼梁、鋁梁等材料的健康診斷。本文在前人的研究基礎上，主要在實驗設計和數據處理方面進一步研究。在理論分析基礎上設計了幾個實驗，包括壓電耦合梁自身裂紋損傷、動載激振和靜載壓力;并結合神經網絡技術來量化診斷構造物的健康狀態(tài);同時制作EMI傳感器來檢測鋁梁、混凝土的健康狀態(tài)。具體內容有如下幾點:
　　1)從理論角度引入了EMI（壓電阻抗）技術的健康診斷理論，從理論上證明了通過測

2、量PZT壓電陶瓷的電學量變化可以判定被檢測構造物的機械阻抗是否發(fā)生變化。首先介紹壓電材料以及相關壓電方程組;然后，結合機電比擬原理構建了壓電陶瓷與構造物的“PZT-構造物”耦合系統(tǒng)，分析了的耦合電阻抗與結構機械阻抗之間的關系。
　　2)利用WK6500B阻抗分析儀搭建實驗平臺，展開了基于EMI（壓電阻抗）技術的健康診斷實驗研究。首先，選擇較好的掃頻段進行了鋁梁構造物的內部裂紋的健康檢測實驗;然后，選定掃頻段，選擇實驗方案，并進行鋁

3、梁構造物的健康診斷實驗，包括內部裂紋、外部的動載激振和靜載壓力等。
　　3)結合了ANN（神經網絡）的處理數據方法對鋁梁構造物內部裂紋和外部外部的動載激振和靜載壓力等進行定量診斷。在一定程度上成功量化診斷了鋁梁構造物的內部裂紋位置，以及外部附加激勵振動頻率和靜載力大小。
　　4)在EMI的理論原理和實驗基礎上設計了兩個EMI傳感器，并利用WK6500B阻抗分析儀搭建實驗平臺。不僅為鋁梁構造物進行了裂紋深度量化診斷，還對混凝土