检索结果-南通市图书馆

基于压电智能骨料的沥青混凝土路面车辆动态荷载监测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

振动与冲击 2014年第4期33卷 42-47页

作者：侯爽雷晋芳欧进萍大连理工大学土木工程学院辽宁大连116024

提出了一种基于压电智能骨料(Smart Aggregate,SA)的沥青混凝土(Asphalt Concrete,AC)路面车辆荷载监测方法。首先,考虑不同车速进行了埋入SA的AC块体动态加载试验研究,采用电液伺服试验机进行动态荷载加载,给出了SA在给定边界条件下的... 详细信息

提出了一种基于压电智能骨料(Smart Aggregate,SA)的沥青混凝土(Asphalt Concrete,AC)路面车辆荷载监测方法。首先,考虑不同车速进行了埋入SA的AC块体动态加载试验研究,采用电液伺服试验机进行动态荷载加载,给出了SA在给定边界条件下的灵敏度,并分析了加载速率对其影响;其次,建立了嵌入SA的AC块体的有限元模型,模拟了试验中实际加载边界条件,分析了AC中的应力分布,进而得出了SA的灵敏度,并与试验结果进行了对比。最后,通过有限元模拟,研究了AC弹模变化对SA灵敏度的影响。研究表明,对于埋入SA的AC路面,车辆动态荷载下SA灵敏度为线性,常温下AC弹模变化对SA灵敏度影响可忽略不计。提出的基于SA的AC路面车辆荷载监测方法是可行的。

关键词：沥青混凝土压电智能骨料车辆动态荷载监测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压电智能骨料动态拉应力标定试验研究

防灾减灾工程学报 2021年第1期41卷 147-151页

作者：张海滨侯爽欧进萍哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

为了监测混凝土内部受拉开裂损伤,提出了混凝土内部拉应力监测压电智能骨料,并对其进行了动态拉应力标定试验研究。首先,制备4个压电智能骨料受拉试件,建立拉应力监测系统;其次,对压电智能骨料施加往复拉应力,标定得到其灵敏度系数;然后... 详细信息

为了监测混凝土内部受拉开裂损伤,提出了混凝土内部拉应力监测压电智能骨料,并对其进行了动态拉应力标定试验研究。首先,制备4个压电智能骨料受拉试件,建立拉应力监测系统;其次,对压电智能骨料施加往复拉应力,标定得到其灵敏度系数;然后,对压电智能骨料试件施加单调荷载直至其受拉破坏,得到其抗拉强度及输出的电压信号,对比了破坏过程的实际与监测荷载。结果表明,往复荷载作用下,SA输出与输入荷载呈良好的线性关系,SA的灵敏度系数一致性较好;单调荷载作用下,各SA抗拉强度均高于混凝土抗拉强度。综上,压电智能骨料有潜力应用于混凝土内部的拉应力监测。

关键词：钢筋混凝土地震损伤压电智能骨料拉应力标定

水工混凝土裂缝的压电智能骨料感知试验与模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水利水电科技进展 2021年第6期41卷 1-6页

作者：陈波刘庭赫初文婷周博河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

为有效监测裂缝的形成和发展,提出一种利用压电智能骨料量化识别裂缝的方法。制作压电智能骨料换能器,测试分析智能骨料接收信号的敏感性,优选智能骨料的传感元件类型、封装材质、输入电压和激励频率;开展裂缝位置、深度的量化传感试验... 详细信息

为有效监测裂缝的形成和发展,提出一种利用压电智能骨料量化识别裂缝的方法。制作压电智能骨料换能器,测试分析智能骨料接收信号的敏感性,优选智能骨料的传感元件类型、封装材质、输入电压和激励频率;开展裂缝位置、深度的量化传感试验,构建小波包相对能量指标,探明该指标与裂缝位置、深度间的关系;建立随机骨料有限元数值仿真模型,模拟裂缝对压电智能骨料传感信号的影响。结果表明:数值模拟结果和试验结果吻合,所构建压电智能骨料诊断指标可较好地监测混凝土结构裂缝状态,可实现连续、远程、实时监测裂缝发生和发展过程。

关键词：压电智能骨料水工混凝土能量指标压电波动法数值仿真

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压电智能骨料的灵敏度标定试验

混凝土 2017年第12期 112-115页

作者：张娟吴方红李召杜国锋长江大学城市建设学院结构工程与防灾研究所湖北荆州434023

为研究压电智能骨料监测结构内部应力的可行性,通过力锤直接敲击智能骨料和电液伺服试验机加载嵌入智能骨料的钢管石英砂柱两种模式进行,分析压电智能骨料的输出电压值与作用在其上的应力值,标定压电智能骨料的灵敏度。试验结果表明:在... 详细信息

为研究压电智能骨料监测结构内部应力的可行性,通过力锤直接敲击智能骨料和电液伺服试验机加载嵌入智能骨料的钢管石英砂柱两种模式进行,分析压电智能骨料的输出电压值与作用在其上的应力值,标定压电智能骨料的灵敏度。试验结果表明:在两种加载模式下压电智能骨料输出电压值与外力值具有较好的线性关系,且其标定值都与理论值吻合较好。在往复荷载加载模式下埋置在钢管石英砂柱中的智能骨料所受围压作用对其灵敏度影响较小,智能骨料灵敏度不会随钢管长细比及加载力改变而改变。验证了压电智能骨料对结果应力监测的可行性。

关键词：压电智能骨料灵敏度内部应力

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压电智能骨料对动载作用下混凝土损伤的监测

工业建筑 2016年第8期46卷 85-88,97页

作者：张海滨侯爽欧进萍大连理工大学土木工程学院辽宁大连116024 华南理工大学土木与交通学院广州510641 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

针对地震作用下混凝土结构塑性铰区域动态应力的监测需求,提出利用压电智能骨料进行混凝土内部损伤过程动态应力监测的方法,采用试验手段对该方法进行验证:对1根在塑性铰区域布置压电智能骨料及应变片的混凝土柱施加水平方向动态往复荷... 详细信息

针对地震作用下混凝土结构塑性铰区域动态应力的监测需求,提出利用压电智能骨料进行混凝土内部损伤过程动态应力监测的方法,采用试验手段对该方法进行验证:对1根在塑性铰区域布置压电智能骨料及应变片的混凝土柱施加水平方向动态往复荷载,得到混凝土应力及钢筋的应变时程并进行对比分析。结果表明:压电智能骨料可以监测混凝土开裂的过程,测得混凝土抗拉强度与理论值基本一致;压电智能骨料可以监测动态加载全过程的钢筋混凝土内部压应力重分布规律,并与钢筋应变片的应变变化规律相互印证,验证了该监测方法的可行性。

关键词：压电智能骨料钢筋混凝土动态应力监测塑性铰区域

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压电智能骨料的混凝土预制块嵌入方法研究

压电智能骨料的混凝土预制块嵌入方法研究

作者：赵晨华南理工大学

学位级别：硕士

压电智能骨料是目前用于混凝土结构健康监测中常用的传感器,可进行动态应力及材料性能的超声监测。压电智能骨料嵌入结构时往往需要通过粘结或绑扎方式固定到钢筋等支撑结构上,支撑结构干扰监测区域应力场且传感器位置稳定性较差,由此... 详细信息

压电智能骨料是目前用于混凝土结构健康监测中常用的传感器,可进行动态应力及材料性能的超声监测。压电智能骨料嵌入结构时往往需要通过粘结或绑扎方式固定到钢筋等支撑结构上,支撑结构干扰监测区域应力场且传感器位置稳定性较差,由此影响监测精度。本文提出一种新型的压电智能骨料嵌入方法——预制块嵌入法（Concrete Block Casing,CBC）。通过数值及试验研究发现,与传统嵌入方法相比新型嵌入方法显著降低了对嵌入区域的应力场影响,且传感器位置更稳定,监测随机性更低。论文取得的具体研究成果如下:首先,分析了常用的正应力及剪应力压电智能骨料胶层厚度随机性引起的灵敏度随机性。考虑压电智能骨料胶层可能变化的范围,通过有限元模拟确定压电智能骨料灵敏度的变化范围,并通过加载试验进行验证。研究发现,压电智能骨料灵敏度的变异系数非常小,不超过3%,进行嵌入随机性分析时可忽略传感器自身的随机性。其次,本文提出了压电智能骨料的混凝土预制块嵌入法（Concrete Block Casing,CBC）,并与传统嵌入方法:十字节点绑扎法（Cross Joint Binding,CJB）和对侧粘贴法（Double Side Bonding,DSB）对比,研究了嵌入干扰水平及其随机性。分别在混凝土轴压及深梁试件中验证正应力和剪应力监测中的嵌入影响。通过试验和有限元分析研究发现,CBC对应力场的干扰和嵌入随机性最小;正应力监测时,支撑结构对监测区域的应力场影响可忽略,CBC监测灵敏度均值与理论值接近,其灵敏度是CJB和DSB的1.88和2.85倍,变异系数是两者的23%和31%;剪应力监测时,CBC监测灵敏度变异系数是DSB的55%。最后,对比分析了预制块嵌入法和传统方法波动监测时波动参数随机性。在间距为200mm的6个波动监测路径上,进行140k Hz调制高斯脉冲激励,分析接收信号的波速、中心频率及幅值。研究表明:采用CBC嵌入可显著降低由于嵌入引起的波动监测的随机性,其波速变异系数是CJB和DSB的28%和25%,其中心频率变异系数分别是两者的96%和62.5%,其幅值变异系数分别是两者的92.5%和94%。

关键词：压电智能骨料混凝土预制块嵌入方法被动监测波动监测

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

压电智能骨料的压应力适用范围研究

压电智能骨料的压应力适用范围研究

作者：霍志涛大连理工大学

学位级别：硕士

现代社会的不断进步使得土木工程结构不断向着大型化、复杂化、智能化的方向发展,对混凝土结构进行健康监测和识别结构损伤、研究工程实际应用方面日益成为国内外学术界的研究热点。目前,压电陶瓷换能器已成为大型结构健康监测的新工具... 详细信息

现代社会的不断进步使得土木工程结构不断向着大型化、复杂化、智能化的方向发展,对混凝土结构进行健康监测和识别结构损伤、研究工程实际应用方面日益成为国内外学术界的研究热点。目前,压电陶瓷换能器已成为大型结构健康监测的新工具,为实现结构健康监测和损伤识别提供了新的方法。而在实际应用过程中,应根据不同的压应力条件选择具有合适保护层材料的压电智能材料。基于上述原因,本文对压电智能骨料保护层的损伤特征及其在静荷载和冲击荷载条件下的压应力适用范围进行了相关研究。以下为具体的工作内容:(1)基于试验和数值模拟研究压电智能骨料保护层的损伤特征。通过对比保护层损伤后和损伤前的电导曲线,分析了保护层的损伤对导纳特征的影响。研究结果表明:压电智能骨料的导纳信号受保护层损伤的影响较大;随着损伤程度的增大,电导曲线的主峰向低频方向偏移,且主峰幅值逐渐增大。(2)基于试验研究压电智能骨料在静荷载作用下的压应力适用范围。通过对比不同压应力下的电导曲线,分析压电智能骨料的电导曲线在不同压应力阶段的偏移趋势和损伤特征;给出了压电智能骨料在静荷载作用下用于结构的压应力监测及损伤监测时合适的压应力适用范围。研究结果表明:静荷载作用下,压电智能骨料用于结构的压应力及损伤监测时合适的压应力范围分别为0MPa至15.9MPa和42.4MPa至84.9MPa。(3)基于霍普金森压杆装置,研究压电智能骨料在冲击荷载作用下的压应力适用范围。分析了冲击荷载作用下,压电智能骨料的电荷量与冲击荷载及平均应变率的关系。研究结果表明:压电智能骨料用于结构的冲击荷载监测时合适的压应力范围为0MPa至156MPa。并且,电荷量与冲击荷载的线性关系较好,电荷量与冲击荷载的比值随平均应变率的增大而减小。

关键词：压电智能骨料压应力阻抗法霍普金森压杆均方根指数

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于压电智能骨料的套筒灌浆料早期强度监测

压电与声光 2020年第1期42卷 142-148页

作者：杜永峰杜进府兰州理工大学防震减灾研究所甘肃兰州730050 兰州理工大学甘肃省减震隔震国际合作研究基地甘肃兰州730050

针对实际工程中套筒灌浆料早期强度发展的监测需求,基于压电波动法原理,提出一种利用压电智能骨料监测套筒灌浆料早期强度的方法,并进行套筒灌浆料早期强度监测试验研究。通过实验发现,在龄期前5天智能骨料监测信号幅值衰减迅速,灌浆料... 详细信息

针对实际工程中套筒灌浆料早期强度发展的监测需求,基于压电波动法原理,提出一种利用压电智能骨料监测套筒灌浆料早期强度的方法,并进行套筒灌浆料早期强度监测试验研究。通过实验发现,在龄期前5天智能骨料监测信号幅值衰减迅速,灌浆料强度则迅速增长,随后二者随龄期的变化逐渐减缓,最终趋于稳定,说明智能骨料监测信号幅值的变化趋势能很好地反映灌浆料强度的发展趋势。将监测信号幅值和灌浆料实测强度值进行归一化处理,并分别利用一元三次多项式函数、指数函数和幂函数进行数据拟合分析,通过对比拟合优度参数得出一元三次多项式函数的拟合效果最优,最后给出基于压电智能骨料的套筒灌浆料早期强度无损监测方法的标准条件及标准方程,为实际工程应用提供参考。

关键词：压电智能骨料套筒灌浆料强度监测信号幅值归一化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

剪应力压电智能骨料灵敏度便捷标定方法

防灾减灾工程学报 2024年第5期44卷 1126-1132页

作者：侯爽谭文玮华南理工大学土木与交通学院广州510006

大量混凝土结构在地震中出现显著剪切破坏特征,有必要开展混凝土剪应力监测。以PZT压电陶瓷为敏感传感元件的剪应力压电智能骨料传感器已被学者们证实能够实现混凝土内部剪应力的监测。然而,目前剪应力压电智能骨料的灵敏度标定试验依... 详细信息

大量混凝土结构在地震中出现显著剪切破坏特征,有必要开展混凝土剪应力监测。以PZT压电陶瓷为敏感传感元件的剪应力压电智能骨料传感器已被学者们证实能够实现混凝土内部剪应力的监测。然而,目前剪应力压电智能骨料的灵敏度标定试验依赖于高精密加载设备或大型结构构件,存在试验复杂、成本高以及标定后传感器无法重复使用等问题。本研究首先提出了一种基于单摆装置循环加载的剪应力压电智能骨料灵敏度便捷标定方法;其次,通过有限元和试验方法研究了加载位置变化对及单摆面外运动对灵敏度标定的影响;最后,通过该方法标定了一批剪应力压电智能骨料的灵敏度,并与精密加载获得的灵敏度进行了对比。本研究对提高混凝土结构剪应力监测精度具有重要意义。

关键词：剪应力监测压电智能骨料灵敏度标定