摘要：螺栓松动监测对确保螺栓结构的可靠性和安全性具有重要意义,机电阻抗(EMI)技术是一种简单而有效的螺栓松动监测方法,然而EMI信号很容易受到温度波动的污染,为此提出了一种轻量级卷积神经网络用于螺栓松动监测。将一维的机电阻抗信号转换为图像,采用了二维卷积神经网络,利用公开数据集对所提出的卷积神经网络进行预训练。采用螺栓连接试件进行了试验验证,对比了数据集大小的影响,并验证提出网络对温度变化的泛化性能。结果表明,所提出的模型参数少,且能够在较小的数据集上实现螺栓松动的精确监测,具有良好的泛化性能。

摘要：机电阻抗技术是一种新兴的非参数结构健康监测方法,对结构局部微缺陷比较敏感;为了实现基于机电阻抗技术的结构健康监测,采用Visual C++和Matlab混合编程的方式设计和开发了系统监测软件;该软件用于控制现场的无线智能机电阻抗传感器进行数据采集,同时对测量数据进行处理,根据损伤评估算法评定结构健康状况;软件采用Visual C++编写系统人机交互界面和通信接口程序,采用Matlab编写数据处理和损伤评估算法,同时图形化输出运算结果;将两者的优势有机结合,从而缩短了软件的开发周期。

摘要：飞机在飞行过程中,机翼蒙皮的螺钉在反复载荷的作用下会发生松动、甚至脱落损伤,对飞机的飞行安全埋下隐患。及时发现此类损伤并采取有效措施可以提高飞机的安全性。针对此类损伤,设计了硬铝合金板连接接头的螺钉松动损伤模式,应用机电阻抗的试验方法对其进行了识别研究。试验结果表明:当选择恰当的频率范围时,随着螺钉松动损伤程度的增加,压电片与结构组成系统的RMSD(Root Mean Square Deviation)指标增加,两者表现出单调函数关系,应用RMSD损伤指标可以识别螺钉松动损伤程度,且对小的损伤更加敏感。

摘要：复合材料固化成型工艺是影响树脂基复合材料结构性能的关键之一,因此需要针对其固化过程进行有效在线监测。本文基于压电传感器提出一种超声导波技术和机电阻抗技术相结合的树脂基复合材料固化过程监测方法,研究了超声导波能量与固化时间的关系及机电阻抗共振峰随固化时间的变化规律。研究表明,固化过程中树脂基复合材料结构的超声导波信号幅值和机电阻抗信号共振峰频率均出现先减小后增大并逐渐平稳的趋势,可以体现树脂基复合材料固化过程中的一系列变化。以监测单向碳纤维(T300)/热固性环氧树脂预浸料固化为例,验证压电传感器对复合材料固化的监测方法。T300/热固性环氧树脂复合材料在真空袋压、固化温度为120℃条件下,20 min为凝胶时间点,65 min为固化完成时间点。本研究基于压电固化过程在线监测方法为树脂基复合材料成型工艺的设计和优化提供了基础数据和技术支撑。

摘要：基于PZT的结构安全监测基本理论,设计了利用PZT进行结构内部损伤检测的实验方法。该方法包括在结构件上打孔以模拟内部大范围损伤和利用连接螺栓的结合松紧程度模拟内部轻微损伤两部分。在实验室搭建了实验平台,采集了数据并利用HP VEE以及Agilent IntuiLink专用软件对数据进行谱分析和比较,利用PZT对结构件的机电阻抗进行检测和比对,得出能够判定内部是否存在损伤的结论。最后讨论利用波峰偏移量、欧几里得范数和最小二乘法对损伤程度进行判定。