應(yīng)用案例

基于彈性波的ACCC導(dǎo)線結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是構(gòu)建完整的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)ACCC導(dǎo)線損傷定位和不同損傷狀態(tài)的辨識(shí)。構(gòu)建了有效的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

基于彈性波的ACCC導(dǎo)線結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生部分、功率放大器、波形激勵(lì)及接收裝置、電荷放大器、NI同步采樣部分等。

 

系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖

   在LabVIEW中產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)控制器插槽中的任意波形控制器進(jìn)行通信，生成激勵(lì)信號(hào)，經(jīng)過(guò)ATA-4052高壓功率放大器進(jìn)行放大，傳送到布置在ACCC 導(dǎo)線上的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器上，激勵(lì)波形在ACCC 導(dǎo)線中進(jìn)行耦合、傳播，最終在接收端被波形接收裝置接收，完成一次完整的信息采集，再結(jié)合合理的波形分析方法，得到有效的結(jié)構(gòu)狀態(tài)信息。

壓電元件具有正壓電和逆壓電效應(yīng)，且具有頻響高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，使用功率放大器驅(qū)動(dòng)，常被用來(lái)作為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的傳感器和驅(qū)動(dòng)器。常規(guī)的圓形壓電陶瓷片不適合直接粘貼在ACCC表面上，這樣在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中非常容易損壞壓電陶瓷片。所以設(shè)計(jì)了能使陶瓷片在ACCC 導(dǎo)線曲面結(jié)構(gòu)上應(yīng)用的夾具,能夠滿足在不破壞ACCC導(dǎo)線本身結(jié)構(gòu)的條件下實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。使用夾持裝置的激勵(lì)裝置可以在 ACCC 導(dǎo)線上移動(dòng)位置以實(shí)現(xiàn)對(duì)ACCC 導(dǎo)線不同位置的監(jiān)測(cè)，實(shí)驗(yàn)中使用的波形激勵(lì)裝置為圓形壓電陶瓷片。

夾持裝置

在相同實(shí)驗(yàn)條件下，未使用夾具時(shí)，由于波形未完全和 ACCC導(dǎo)線耦合，導(dǎo)致即使在相同實(shí)驗(yàn)條件下兩次接收到的波形不同，且接收波形幅值較小;而使用夾具時(shí)，在相同條件下兩次檢測(cè)到的波形基本吻合，幅值較大，重復(fù)性好，說(shuō)明使用特制夾持裝置后，彈性波能很好地耦合到ACCC導(dǎo)線中，有效地增大了接收信號(hào)的幅值，有利于后期對(duì)有效信號(hào)的提取和分析。

 

接收信號(hào)模型

 

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