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基于机电阻抗技术的结构健康监测具有局部灵敏度高、无需模型分析等优点,在新型材料结构的在线监测领域具有独特的优势,例如飞机、航天器上大面积使用的复合材料结构等。机电阻抗技术由于其高灵敏度的特点很容易受到监测环境因素的影响,本文以工程实际中,温度对基于机电阻抗技术结构健康监测的影响进行了研究,以铝梁和复合材料梁为研究对象,结合数据融合算法消除了温度对机电阻抗技术的影响。超声导波技术具有检测效率高、检测范围广、检测速度快等优点,特别适合板状结构的健康监测。本文将机电阻抗技术的局部灵敏度高的特点与超声导波检测技术的范围广的特点相结合,设计新的数据融合算法,用于复合材料板结构的健康监测,实现了损伤的定位识别。 本文主要研究内容如下: (1)基于机电阻抗技术的温度补偿算法的设计。为了消除实际工程中机电阻抗技术在结构健康监测中受环境温度的影响,以铝梁和复合材料梁为监测对像进行了实验研究,提出了一种有效定量的温度补偿算法。这种补偿算法可以利用基准信号随温度变化的规律对受温度影响的监测阻抗信号进行补偿,并将该温度补偿算法应用于有损结构中,有效消除温度对监测信号的影响。 (2)分别运用机电阻抗技术与超声导波技术对具有缺陷的复合材料板进行定位实验研究,其中基于超声导波技术的损伤定位监测实验运用了两种工作方式采集信号,分别为传感器的自激自收和一激一收,一激一收的工作方式主要实现传感器阵列内部检测区域的损伤定位,而自激自收的工作方式是对一激一收工作方式检测区域的补充,实现传感器阵列外部区域的损伤定位。 (3)基于机电阻抗与超声导波综合技术,设计一种新的成像算法,分别对这两种监测技术的检测结果进行成像。并提出了一种新的数据融合算法将两种技术相结合,计算综合损伤指数,提高缺陷的定位精度,并实现整个复合材料板结构中缺陷的定位及成像。