基于压电阻抗技术的铝梁损伤定位试验研究

为了识别铝梁结构损伤位置,运用压电阻抗技术对铝梁进行了损伤定位试验研究.用精密阻抗分析仪在不同频率段下对无损及自制损伤孔两种情况下的阻抗实部信号进行测量,并用pearson相关系数处理试验数据,通过多次试验找到了阻抗实部相关系数值与压电陶瓷传感器(piezoceramic transducer,PZT)和损伤之间距离近似成线性关系的适测频率段.并在适测频率段内进行铝梁损伤定位试验,损伤孔及裂纹位置的探测值与实际值基本吻合,从而证实了该方法应用于铝梁损伤定位的有效性,可为无损检测的损伤定位提供参考.     

基于压电阻抗测试的结构诊断神经网络方法

采用单片压电陶瓷片PZT粘贴于某工程结构表面,用阻抗分析仪测量其不同结构状态引起的阻抗特性变化,测试扫描频率范围为1～700 kHz.将得到的导纳曲线数据作为神经网络的输入参数,建立一个BP神经网络模型,进行结构状态的识别.该方法与传统的模态方法等相比具有许多优点,如PZT安装方便,不受结构限制,PZT的激励和测试能够利用一组电缆同时进行,测试操作简单.同时,由于直接将测试数据作为神经网络模型的输入参量,因此无需对测试数据进行复杂的特征提取处理.用实测数据对构建的BP神经网络进行了训练和测试,应用结果表明,训练收敛的网络可以较好地识别不同的结构状态.     

联合机械阻抗在铝合金结构健康检测中的应用分析

针对铝合金结构健康监测问题,提出了基于联合机械阻抗来提高压电传感器的检测范围。建立相应试验装置,验证压电导纳中提取的联合机械阻抗在铝合金损伤检测中的有效性,探究压电传感器的有效监测范围。试验结果表明：联合机械阻抗能有效检测铝合金的损伤。对比不同位置工况,基于联合机械阻抗实部的压电传感器检测范围比直接采用导纳实部的有效检测范围更广。     

板波相速度和频率板厚积方程的数值解

本文以钢板中传播的板波为例，给出了板波相速度与频率板厚积关系方程的数值解，并利用Ｃ语言程序进行了实际求解，为板波探伤中板波模式的选择提供了可靠的依据。     

基于压电阻抗方法的钢管裂纹损伤识别试验

为了解利用压电阻抗方法识别钢管裂纹损伤的可行性,设计和制作钢管试验构件,通过机械加工方法模拟钢管裂纹产生和发展过程.利用压电阻抗方法对钢管裂纹损伤进行识别实验,实测各种损伤深度时压电陶瓷的PZT阻抗谱曲线,根据实验数据提取均方根差和协方差2个统计特征指标,分析裂纹损伤程度与统计特征指标之间的规律.试验结果表明,随着裂纹损伤程度加剧,PZT导纳频谱曲线明显向左偏移,峰值频率下降;阻抗谱曲线在高频段变化更明显,频率越高对初始损伤越敏感;均方根差和协方差等统计特征指标能有效判断钢管裂纹损伤状况.     

基于机电阻抗法的管道结构损伤识别研究

随着城市规模的不断扩大,对城市管道等生命线工程的依赖程度逐渐加强。城市管道的安全状况已受到学术界和工程界的重视。压电智能材料的成功应用,为机电阻抗法在结构损伤识别领域的发展提供了机遇。针对粘贴型传感器与管道结构的耦合振动,建立了考虑粘结层的管道结构机电阻抗模型,推导了传感器-管道结构的耦合电导纳方程。通过试验验证了机电阻抗技术在管道结构中应用的可行性。     

基于PZT的结构安全检测的机电阻抗数学建模

运用压电和结构振动理论,提出一个两端无约束单块压电陶瓷(PZT)作为激振传感器的机电(E/M)阻抗数学模型,用来预测阻抗响应.阻抗响应可以通过实验测得.该模型考虑一维结构的振动,通过分析模型,提出阻抗谱是由轴向、横向、厚度方向的模态相互叠加后的振动所激起.最后通过实验结果和模型计算的比较分析此模型的实际应用性.     

调压室非对称孔口阻抗特性的数值模拟

保证差动式调压室良好的水力特性,对于水电站的安全稳定运行具有重要意义.以某水电站上游调压室为研究对象,对其大井与升管之间的回流孔采用非对称结构设计,利用专业软件详细计算了其进出流阻抗特性.结果表明:与对称孔口情况相比,非对称回流孔的进流阻抗系数明显减小,而出流阻抗系数显著增大,从而大大改善了调压室的动态特性;在分流比固...     

板波相速度和频率板厚积方程的数值解

本文以钢板中传播的板波为例，给出了板波相速度与频率板厚积关系方程的数值解，并利用Ｃ语言程序进行了实际求解，为板波探伤中板波模式的选择提供了可靠的依据。     

基于阻抗分析法的压电片尺寸分析

针对振动主动控制中压电片尺寸问题,利用阻抗分析法分析了四边简支压电薄板的理论模型,并在Matlab中对粘贴不同尺寸压电片的四边简支压电薄板进行仿真分析。结果表明:压电片长宽尺寸相同时,厚度的大小与等效弯矩的大小关系很大,厚度较小时产生的等效弯矩大;压电片厚度相同时,压电片面积越大产生的等效弯矩越大。     

复合相导电陶瓷的阻抗谱研究

用低频交流阻抗分析法对相复合导电化陶瓷的导电机构进行了研究，结果表明：导电通路虽由导电相粒子连接而成，但导电相粒子间的接触电阻也是构成样品电阻的重要部分，它随温度上升而下降，使样品呈半导体性。     

基于K中心点聚类分析的大地电磁阻抗识别

在大地电磁场复杂的观测环境中,信号会受到不同类型或程度的噪声干扰。传统阻抗估计或提取方法（如功率谱法、Robust法等）难以获得稳定的阻抗值。利用大地电磁阻抗的实虚分量特性,受噪声干扰小的信号阻抗分布集中,受噪声干扰严重的信号阻抗分布散乱。引入K中心点聚类分析对阻抗进行提取与识别,并利用阻抗欧氏距离来描述阻抗间的相似性,依据相似性把受干扰小的信号阻抗划分到一类,受干扰大的信号阻抗划分到不同的类。依据相干度准则和紧凑性准则等类的选取准则,甄别出干扰环境中阻抗所在的最佳类。通过仿真实验和实例分析,验证了K中心点聚类分析能在噪声环境中识别出高质量的信号,恢复出真实阻抗值。     

电力电子电抗器阻抗变换研究

为了使电抗器的电抗值连续可调,设计了一种新的电力电子电抗器:将传统机械式电抗器的单边绕组结构设计成双边绕组结构,由电抗变换器及电力电子阻抗变换器组成。阻抗变换控制器通过控制其二次绕组的电流及阻抗,来改变一次绕组的电流和阻抗。这种结构具有高低压隔离、电抗器电抗值平滑变化的优点,可用于高压电机软起动、谐波抑制、无功功率补偿等领域,具有广阔的应用前景。介绍了电力电子电抗器的构建和拓扑结构,着重分析了电力电子电抗器的阻抗变换机理,并运用Matlab/Simulink仿真软件,对电力电子电抗器的阻抗变换进行了仿真。仿真结果表明,电力电子电抗器的阻抗变换理论是正确的。     

基于交流阻抗谱法检测水泥砂浆裂缝试验研究

以预设不同尺度裂缝的水泥砂浆块体和无裂缝水泥砂浆块体等三组试件为试验研究对象,基于交流阻抗谱测试技术,采用变化频率的正弦波脉冲作为激励信号,测试各试件电压信号峰峰值和相位差,计算相应的阻抗幅模量和进行相关数据分析。结果表明,同类试件的阻抗谱具有很好的相似性和一致性,阻抗谱可作为表征水泥砂浆材料性能的本征参数;有无预设裂缝水泥砂浆试件的阻抗幅模量差异明显,基于阻抗谱检测水泥砂浆内部裂缝可行;阻抗特性与裂缝几何尺度之间存在量化关系;水泥砂浆试件呈现电容性。     

并联谐振电路最大阻抗性能的研究

对于由至少一个电感器和一个电容器组成的二端网络,当二端网络的输入阻抗是纯电阻性时,电路发生了谐振。当二端网络外加一个幅度恒定的正弦电流源,电压响应正比于电路的输入阻抗。文章证实了并联谐振电路中电压响应的最大值不是发生在谐振频率处,而是发生在谐振频率附近。     

铸件三维实体模型型网格剖分方法的研究

介绍了基于AutoCAD的铸件三维实体模型网格自动剖分方法－－单元筛选法，该法可实现对任意复杂铸件的三维网格自动剖分，具有适应性强，简单直观的特点。     

混凝土劈拉过程中的阻抗参数变化规律初步研究

针对混凝土裂缝损伤演化及其检测,提出了一种基于交流阻抗谱法、根据材料阻抗特性参数进行裂缝检测或损伤评估的新思路。采用钢筋作为电极,以混凝土的阻抗幅模量（ 值）和相角值（ 值）作为材料阻抗特性参数,利用MT4090LCR测量仪量测了混凝土试件在劈裂抗拉过程中阻抗特性参数变化规律。根据量测结果分析混凝土损伤演化发展过程与阻抗特性参数之间的变化规律。试验结果表明,在混凝土劈拉破坏过程中的微裂缝缓慢扩展、劈裂裂缝快速发展、劈裂裂缝不断扩展等三个主要阶段,裂缝发展演化特点有显著的差异,每个阶段测得的 值、 值变化情况与其对应的裂缝演化特征呈现出稳定的相关性;混凝土 值、 值随着损伤程度的增大而增大,且两者增大速率一致;混凝土初始 值、 值与强度之间存在一定线性相关关系。因此,混凝土 值、 值等电化学参数可以用于检测混凝土裂缝演化和评估其内部损伤程度。     

水泥浆体／碎石界面性能的交流阻抗研究

提出了用交流阻抗谱方法来研究水泥浆体／碎石界面的性能。通过比较交流阻抗谱的三个参数来确定水混浆体／碎石界面效应的大小。     

考虑电压降落的虚拟阻抗在下垂控制中的应用

在传统下垂控制的基础上阐述了采用虚拟阻抗对母线电压水平的影响,提出采用电压幅值反馈PI控制对无功功率控制环节进行改进,使得逆变器出口电压先合理抬高再加入虚拟阻抗,从而很好地解决了虚拟阻抗加入后母线电压降落问题,并通过仿真验证了所提出控制策略的有效性。     

融合边界条件的电阻抗图像重建仿真研究

结合成像目标的边界结构信息,提出一种新的改善电阻抗图像重建质量的方法．在生物医学电阻抗断层成像中,将传统采用圆形场域的重建模型改进为与人体胸腔边界近似的八边形场域,建立正问题数学模型,求解得到灵敏度系数矩阵,经等位线滤波反投影算法获得感兴趣区域的仿真分布图像．针对成像目标在场域中的不同分布情况,采用面积占空比对两种重建模型下的成像效果进行评价．图像及数据分析结果表明,改进方法重建图像伪影明显减少,面积占空比也更接近真实分布,提高了图像空间分辨率,达到了改善电阻抗重建图像质量的目的．