Technical Papers and Presentations

基于压电式导波传感器和导波的结构健康监测方法是目前最有应用前景的一种方法。导波在结构中传播时，结构内部的各种损伤会引起应力集中、裂纹扩展，这些损伤及其周围的边界都会引起在结构中传播的导波信号的散射和能量的吸收，正是基于这种现象，导波可以被用来对结构中的损伤进行监测。因此，通过与结构一体化集成的压电传感器，在结构中激发导波信号，结构产生损伤后会对导波传播特性产生影响，通过对导波信号进行分析可以实现对结构损伤的实时监测。 本研究借助 COMSOL Multiphysics® 对使用铆钉连接的机翼桁条以及部分上蒙皮进行建模，使用接触对处理桁条与蒙皮的接触，对铆钉施加螺栓预紧力，研究具有钉载的复杂连接结构对导波传播的影响。随后在蒙皮上施加凹坑损伤，利用基于压电-导波技术的损伤监测仿真方法对损伤进行监测。仿真结果表明导波在损伤位置会发生明显的反射和散射，响应信号的损伤因子随凹坑体积的增大而增大，表明基于压电-导波技术的结构健康监测技术适用于金属搭接结构的损伤监测。且仿真结果与实验结果中凹坑损伤对响应信号的影响基本符合，证明了该仿真方法的合理性。