压电层合智能结构冲击荷载及损伤自识别问题的研究

本项目从航空航天等领域利用压电层合智能结构进行结构健康监控的工程背景出发，研究压电层合智能结构表面所受不确定冲击荷载及其损伤的识别问题，为实现结构健康的自诊断功能提供理论基础和数值分析方法。主要研究内容包括：.（1）利用Hilbert变换计算原时间序列瞬态属性方面的特性，把冲击应力波的时域信号变为连续的瞬态时序信号，提取与冲击位置相关的特征信息训练人工神经网络，实现冲击位置的自动识别。.（2）基于对压电层合结构的模态分析，提出由结构的压电模态响应反演冲击荷载时间历程和能量的有限元逆分析方法，并根据结构荷载设计规范评价冲击损伤的类型和结构的安全性。.（3）从理论上分析Lamb波信号在压电层合结构中的传播特性，建立包含Lamb波谐振模式的有限元压电阻抗计算模型，研究在驱动信号激励下结构损伤因子与压电阻抗谱所含特征信息的关系，用于主动监测并表征结构受冲击后损伤的程度。