国家自然科学基金(50509004)
- 作品数：3 被引量：8H指数：2
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- 油漆涂层下PVDF的应变传感及测量方法研究被引量：3
- 2007年
- 针对目前聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜在船舶与海洋工程结构表面应变传感应用方面存在的一些缺陷,提出了一种将压电薄膜保护在结构的油漆涂层下面,并采用非接触式静电电压表检测薄膜表面感应电荷的结构表面应变测量方法。首先,根据压电方程推导了在非接触测量方式下,电压表测量电压和结构表面应变分量间的关系式;然后,从静电电压表探头的测量原理分析了探头和被测表面间的零电场技术,从理论上预测可以对埋藏在油漆涂层下的PVDF压电薄膜进行感应电荷检测;最后在一块平滑钢板试件上粘贴10片压电薄膜,并进行表面油漆喷涂处理,通过试件单向加载实验,对电压-应变关系式中的参数进行标定和测量油漆涂层下的薄膜表面感应电荷。实验结果表明,该法在应用上具有可行性和明显的工程意义。
- 刘刚黄一董维杰孙宇
- 关键词：PVDF压电薄膜应变传感静电电压表非接触式
- 基于各项异性的组合式PVDF应变传感器
- 2007年
- 在应用压电薄膜测量结构表面应变时,薄膜上的感应电压是其面内两个正交方向应变的函数。要获得结构表面某处一个方向的应变,就必须在该处粘贴和检测两片以上的压电薄膜,这对应用于随机载荷作用下的结构应变测量非常不便。利用压电薄膜材料的各向异性开发了组合式压电薄膜应变传感器,这使检测的感应电压和结构表面单一方向的应变成正比关系。根据压电方程推导了组合式压电薄膜输出电压和被测单向应变间的关系,并通过对一个带有小孔平板试件的应变分布测量试验和有限元数值分析,验证了该组合式应变传感器的可行性及具有很高的测量精度。该法操作简单,对实际工程结构应变测量具有重要的实用价值。
- 刘刚黄一董维杰马艳
- 关键词：应变传感感应电荷静电电压表非接触式
- 基于PVDF的拉伸状态下平板结构表面裂纹损伤检测实验研究被引量：6
- 2008年
- 针对处于拉伸载荷作用下的平板结构表面裂纹,提出一种利用PVDF(polyvinylidene fluoride)压电薄膜测量结构表面裂纹深度的实验方法。首先,从无限体埋藏裂纹表面法向位移间断的解析解入手,推导结构表面裂纹张开位移和深度之间的关系表达式,并通过三维有限元数值分析对表达式进行验证。其次,将PVDF压电薄膜直接粘贴在表面裂纹上,采用非接触式静电电压表测量薄膜表面因裂纹张开位移产生的感应电压,从而反推出裂纹张开位移量,并进一步根据已建立的关系表达式计算表面裂纹深度。最后制作一个表面半椭圆片状裂纹模型,通过实验对提出的测量方法的可行性及精度进行验证。文中提出的方法目前只能应用于平板结构表面裂纹在均匀拉伸状态下的深度测量,因为该方法的理论基础是基于均匀拉伸载荷作用下的埋藏裂纹表面法向位移间断的解析解,并只对平板结构形式的边界效应系数进行研究。
- 刘刚黄一陈景杰孙宇雷振坤
- 关键词：压电薄膜静电电压
