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基于压电阻抗法的带裂缝木梁损伤检测
          
Damage detection for timber beams with cracks based on electromechanical impedance method

摘    要
利用压电阻抗法对带裂缝木梁缺陷检测进行试验和数值仿真研究,并利用BP神经网络对木梁损伤位置进行分类识别。首先实测裂缝在不同深度和不同位置时对阻抗的影响规律,然后利用损伤指标均方根偏差来定量评估木梁阻抗值随损伤程度和损伤位置的变化关系。试验和数值计算均表明,木梁出现裂缝损伤后,阻抗峰值对应频率略微下降;损伤指标随损伤程度的增大而增大,随压电传感器和裂缝位置之间距离的增大而减小。
标    签 压电阻抗法   损伤检测   神经网络技术   压电传感器   electromechanical impedance method   damage detection   neural network technology   piezoelectric sensor  
 
Abstract
Both of the experiments and numerical simulations of damage detection for timber beams with cracks based on electromechanical impedance method were conducted. The BP neural network was used to classify and identify the location of timber beam damage. Firstly, the influence of the cracks at different depths and different positions on impedance was experimentally tested. Then the damage index, root mean square deviation (RMSD), was employed quantitatively to evaluate the relationship between the impedance values and the damage severity and location of the timber beams. Both of the experimental and numerical results indicate that the corresponding frequency at the peak impedance decreased slightly when the crack appeared in timber beam. In addition, the RMSD increased gradually with the increase of the damage severity, however, it decreased gradually with the increase of the distance between the piezoelectric sensors and crack location.

中图分类号 TU531.15 TG115.28   DOI 10.11973/wsjc202303002

 
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所属栏目 试验研究

基金项目 冶金工业过程系统科学湖北省重点试验室开放基金(Y201904);湖北省教育厅基金(D20211108);武汉科技大学研究生教研项目(YJG202108)

收稿日期 2022/7/21

修改稿日期

网络出版日期

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备注韩芳(1980-),女,博士,副教授,主要研究方向为结构损伤识别和健康监测

引用该论文: HAN Fang,CHEN Tianchi,XIONG Chang. Damage detection for timber beams with cracks based on electromechanical impedance method[J]. Nondestructive Testing, 2023, 45(3): 6~10
韩芳,陈天驰,熊畅. 基于压电阻抗法的带裂缝木梁损伤检测[J]. 无损检测, 2023, 45(3): 6~10


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