針對(duì)工程實(shí)際中的螺栓松動(dòng)問題,將基于壓電阻抗特征頻率偏移的方法應(yīng)用于螺栓軸向力的監(jiān)測(cè),從理論分析、有限元仿真和實(shí)驗(yàn)研究三個(gè)方面展開了該方法關(guān)鍵性問題的研究,對(duì)該方法在螺栓軸向力監(jiān)測(cè)方面做了深入的實(shí)驗(yàn)研究。本文所做的主要研究工作如下:（1）基于壓電導(dǎo)納理論及軸向受載一維梁波動(dòng)理論,推導(dǎo)出軸向載荷與主結(jié)構(gòu)及壓電材料固有頻率的關(guān)系式,該關(guān)系式顯示結(jié)構(gòu)的軸向拉伸載荷會(huì)使主結(jié)構(gòu)和壓電材料橫向振動(dòng)的固有頻率線性增大,而軸向壓縮載荷則會(huì)使主結(jié)構(gòu)和壓電材料橫向振動(dòng)的固有頻率線性減小。（2）應(yīng)用有限元軟件模擬結(jié)構(gòu)受不同軸向載荷時(shí)結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率和壓電導(dǎo)納信號(hào)的變化趨勢(shì),得出結(jié)構(gòu)諧振的特征頻率和壓電材料諧振的特征頻率與結(jié)構(gòu)軸向載荷之間的關(guān)系。（3）在理論分析和有限元仿真的指導(dǎo)下,采用鋁材板件和棒材分別做了相應(yīng)的拉伸和壓縮對(duì)比實(shí)驗(yàn),理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明壓電導(dǎo)納信號(hào)中主體結(jié)構(gòu)諧振特征頻率和壓電材料諧振特征頻率的偏移與主體結(jié)構(gòu)的軸向拉伸載荷均呈單調(diào)遞增的關(guān)系,而與主體結(jié)構(gòu)的軸向壓縮載荷均呈單調(diào)遞減的關(guān)系。將該方法應(yīng)用于螺栓軸向力監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn),能夠很好地監(jiān)測(cè)螺栓軸向力的變化,因此基于壓電阻抗特征頻率偏移的螺栓軸向力監(jiān)測(cè)... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 電阻應(yīng)變片電測(cè)法
        1.2.2 聲彈性法
        1.2.3 壓電主動(dòng)傳感法
        1.2.4 聲發(fā)射檢測(cè)法
        1.2.5 壓電阻抗法
    1.3 本文研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容
第2章 基于壓電阻抗特征頻率偏移的結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測(cè)機(jī)理
    2.1 壓電原理
        2.1.1 壓電材料
        2.1.2 壓電效應(yīng)和壓電方程
    2.2 結(jié)構(gòu)壓電耦合電阻抗理論
    2.3 軸向受載的一維構(gòu)件波動(dòng)理論
    2.4 軸向力載荷與固有頻率關(guān)系的分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于主結(jié)構(gòu)諧振處特征頻率偏移的螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)
    3.1 有限元分析技術(shù)
        3.1.1 有限元分析理論
        3.1.2 基于ANSYS的壓電分析
    3.2 耦合結(jié)構(gòu)的低頻段壓電阻抗分析
        3.2.1 主結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
        3.2.2 結(jié)構(gòu)壓電阻抗分析
    3.3 鋁板結(jié)構(gòu)的低頻段拉伸實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)方案及過程
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.4 螺栓低頻實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)夾具的設(shè)計(jì)
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)方法及過程
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于壓電材料諧振特征頻率偏移的螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)
    4.1 敏感高頻段的有限元壓電分析
        4.1.1 壓電片+粘結(jié)層的壓電阻抗分析
        4.1.2 壓電片+粘結(jié)層+主體結(jié)構(gòu)的壓電阻抗分析
    4.2 敏感高頻段結(jié)構(gòu)的拉伸和壓縮對(duì)比實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法及過程
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.3 敏感高頻段螺栓松動(dòng)的監(jiān)測(cè)
        4.3.1 螺栓受力分析
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)方法及過程
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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