压电材料及其嵌入混凝土后传感性能分析

发布时间：2024-02-29 05:12

　　在土木工程应力监测领域,传感器作为监测系统的最前端,可以提供应力监测所需的最基本、最直接的信息,是感知、采集、转换、传输和处理各种信息必不可少的功能器件,其性能的优劣直接决定着采集数据的质量与数量。由于压电材料响应速度快、线性关系明确、价格低廉等特性,其传感性能逐渐成为了土木工程应力监测领域研究的热点。但目前大多数针对压电材料的研究仅仅限于其本身的性能,未考虑压电材料与混凝土耦合后传感性能的变化。本文通过ANSYS有限元数值模拟以及理论分析的方法,初步探究了两种类型的压电材料(压电陶瓷材料、水泥基压电材料)嵌入混凝土后的传感性能。其中压电陶瓷材料主要研究PZT-4以及PZT-5A的传感性能,水泥基压电材料主要研究0-3型水泥基压电材料(PCMO)以及1-3型正交异性水泥基压电材料(ICPCM)的传感性能,并得到以下结论:(1)对于这四种压电材料的性能而言,其固有频率远远高于土木工程结构通常承受的荷载频率,作为嵌入式传感器,则不会受共振效应的影响。且这四种压电材料力-电耦合关系稳定,因此将其用于应力监测可以保证监测结果的准确性。(2)经过理论推导得到压电材料电势值与准静态加载值以及简谐荷...

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图1-1韩国三丰百货大楼倒塌

2图1-1韩国三丰百货大楼倒塌图1-2法国戴高乐机场候机厅坍塌图1-3孟加拉首都建筑整体倒塌图1-4丰城电厂冷却塔混凝土通道倒塌上述事件表明，对于一些重要或者特殊的土木工程结构，如果不能实时地进行应力监测，便无法及时察觉构件内部应力变化，也就不能及时判断构件是否已经达到极限强度，....

图1-2法国戴高乐机场候机厅坍塌

2图1-1韩国三丰百货大楼倒塌图1-2法国戴高乐机场候机厅坍塌图1-3孟加拉首都建筑整体倒塌图1-4丰城电厂冷却塔混凝土通道倒塌上述事件表明，对于一些重要或者特殊的土木工程结构，如果不能实时地进行应力监测，便无法及时察觉构件内部应力变化，也就不能及时判断构件是否已经达到极限强度，....

图1-3孟加拉首都建筑整体倒塌

2图1-1韩国三丰百货大楼倒塌图1-2法国戴高乐机场候机厅坍塌图1-3孟加拉首都建筑整体倒塌图1-4丰城电厂冷却塔混凝土通道倒塌上述事件表明，对于一些重要或者特殊的土木工程结构，如果不能实时地进行应力监测，便无法及时察觉构件内部应力变化，也就不能及时判断构件是否已经达到极限强度，....

图1-4丰城电厂冷却塔混凝土通道倒塌

2图1-1韩国三丰百货大楼倒塌图1-2法国戴高乐机场候机厅坍塌图1-3孟加拉首都建筑整体倒塌图1-4丰城电厂冷却塔混凝土通道倒塌上述事件表明，对于一些重要或者特殊的土木工程结构，如果不能实时地进行应力监测，便无法及时察觉构件内部应力变化，也就不能及时判断构件是否已经达到极限强度，....

本文编号：3914550