本實(shí)驗將利用壓電陶瓷傳感器，通過(guò)模型試驗，對基于時(shí)間反演技術(shù)的螺栓球節點(diǎn)連接區健康狀態(tài)監測方法進(jìn)行驗，時(shí)間反演聚焦信號的峰值只與該信號在結構上傳遞時(shí)所經(jīng)過(guò)的傳播路徑的傳遞函數有關(guān)，當螺栓球節點(diǎn)內部螺栓發(fā)生損壞或未安裝到位（受損狀態(tài)）時(shí)，相當于傳遞函數發(fā)生改變，聚焦信號的峰值也會(huì )發(fā)生改變。

 

實(shí)驗名稱(chēng)：功率放大器基于壓電主動(dòng)傳感技術(shù)健康監測方法中的的應用

 

實(shí)驗目的：

 

驗證壓電陶瓷傳感器的時(shí)間反演法能夠有效地對螺栓球節點(diǎn)連接區的連接狀態(tài)和受力狀態(tài)進(jìn)行監測。

實(shí)驗設備：功率放大器ATA-2022H，壓電陶瓷，螺栓球，套筒，數據采集卡，電腦。

 

實(shí)驗內容：

 

本實(shí)驗將利用壓電陶瓷傳感器，通過(guò)模型試驗，對基于時(shí)間反演技術(shù)的螺栓球節點(diǎn)連接區健康狀態(tài)監測方法進(jìn)行驗，時(shí)間反演聚焦信號的峰值只與該信號在結構上傳遞時(shí)所經(jīng)過(guò)的傳播路徑的傳遞函數有關(guān)，當螺栓球節點(diǎn)內部螺栓發(fā)生損壞或未安裝到位（受損狀態(tài)）時(shí)，相當于傳遞函數發(fā)生改變，聚焦信號的峰值也會(huì )發(fā)生改變。

 

實(shí)驗過(guò)程：

 

試驗過(guò)程中，信號經(jīng)功率放大器放大后對壓電陶瓷傳感器進(jìn)行激勵，該信號經(jīng)由螺栓球和套筒傳遞到桿件，桿件上的PZT2傳感器接收到信號，并傳遞回數據采集卡，由筆記本工作站使用LabView進(jìn)行時(shí)間反演處理。隨后將時(shí)間反演的信號作為激勵信號施加在桿件上的的 PZT2傳感器，將反轉信號經(jīng)由桿件、套筒傳遞到螺栓球上，形成一個(gè)有峰值的聚焦信號，最后由中心螺栓球節點(diǎn)上的PZT1接收聚焦信號,并由筆記本電腦顯示處理信號數據。

 

基于時(shí)間反演法試驗裝置

 

時(shí)間反演分析法信號傳遞圖

 

實(shí)驗結果：

 

無(wú)噪聲工況與有噪聲工況下聚焦信號峰值圖

 

無(wú)噪聲工況聚焦峰值、有噪聲工況聚焦峰值、桿件軸力變化圖

 

實(shí)驗結論：

 

綜上所述，無(wú)論有噪聲還是無(wú)噪聲干擾，基于時(shí)間反演法的螺栓球節點(diǎn)連接區出現了相同的監測結果，說(shuō)明該法具有較強的噪聲魯棒性，即抗噪性。在實(shí)際工程的安裝和使用過(guò)程中，不可避免會(huì )受到風(fēng)荷載、施工荷載、監測試驗誤差等因素的影響，時(shí)間反演良好的抗噪性將保證該方法更好地適用于工程實(shí)際。