中文摘要：

基于压电陶瓷的结构安全检测技术是一种新型的结构损伤检测技术，其基本原理是将压电陶瓷粘贴或嵌入到被测试件，形成一个整体，把结构内部信息耦合到压电陶瓷的电阻抗中，通过对压电陶瓷的电阻抗测量，达到结构安全检测的目的。在本课题研究中，课题组首先建立了压电陶瓷片的数学模型；根据此模型分析了一维梁的情况，推导了压电陶瓷片―金属梁结构的耦合阻抗数学模型；研究了二维板结构的有效阻抗法，推导了压电陶瓷片―金属板结构的二维耦合阻抗数学模型，并通过实验验证了理论模型的正确性。在实验室内搭建了实验平台，对基于压电陶瓷的结构安全检测进行实验研究，得出利用PZT对结构件的压电阻抗进行检测和比对，能够判定内部是否存在损伤的定性判别结论。在此基础上，还研究了以RMSD损伤指数对结构进行安全监测的定量判定方法，提出定量判别准则和算法。同时还实验分析温度对结构安全监测结果的影响,并提出了温度校正补偿算法。研究报告最后还通过有限元的方法，对损伤进行仿真，仿真结果与实验所得出的两者关系比较一致。研究表明，所建立的理论模型能够正确的反映被测结构的信息，同时通过损伤模拟得出，所建立的数学模型可以识别和量化模型模拟的损伤。