论文摘要：结构损伤在线监测关键技术研究

结构损伤在线监测技术是检测技术中的一个新研究领域，采用智能材料结构的概念，利用集成在结构中的先进传感器、驱动元件，结合先进的信号信息处理方法实现对结构状态的实时、在线监测，及时发现结构中的损伤。本文采用对压电传感器信号进行希尔伯特-黄变换（HHT）的信号处理方法，以螺栓松紧度监测为对象，基于搭建的结构损伤在线监测验证性实验平台，完成了结构损伤在线监测相关研究。本文完成的主要工作和取得的成果有：1、 在对结构损伤在线监测技术的研究现状进行研究和分析的基础上，完成了基于传感器阵列和信号处理技术相结合的损伤在线监测技术方案的设计；2、 对基于Lamb波传播方法的损伤检测机理进行了研究，为技术方案的实现奠定了理论基础；3、 提出了以螺栓松紧度检测为对象的验证性实验平台的总体方案，解决了裂纹损伤设置的不方便性和不可复现性问题。完成了传感器的选取、粘贴到硬件激励、采集单元的组成，再到软件实现方案的研究，最后再从整体上将其进行系统集成，完成了整个验证性实验平台的设计工作；4、 完成了对HHT算法进行了理论研究和程序实现，并通过Matlab计算机仿真实验验证了算法程序的正确性和有效性；5、 利用验证性实验平台，完成了对螺栓紧固件松紧度判别的验证实验。在对采集信号进行HHT分析的基础上，提出了判断螺栓松紧度的两个损伤特征值能量频率偏移率（EFSR）和损伤能量估计系数（DEER），能够较好的对螺栓松紧度进行判别。本文的研究表明采用压电传感器阵列进行结构损伤在线监测的可行性和有效性，实现了对结构紧固件松紧度的实时、在线的监测。尽管该技术离实际应用还存在一定的差距，还有许多问题需要考虑和深入研究，但是本文的研究工作仍然具有一定的理论价值和实际意义，为进一步的深入研究打下了基础。

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