1-3型正交异性水泥基压电复合材料的性能及其机理研究

项目名称： 1-3型正交异性水泥基压电复合材料的性能及其机理研究

项目编号： No.51172097

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 黄世峰

作者单位： 济南大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 针对目前土木工程领域中所使用的智能材料普遍不具备测定特定方向应力和应力波的能力，不能分辨不同方向的损伤信号问题，本项目采用切割-浇注和排列-浇注相结合的方法，通过对复合材料的结构、尺寸和性能等进行优化设计，制备与混凝土结构相容性好，且具有定位能力的1-3型正交异性水泥基压电复合材料。研究压电相的长宽比、体积分数、构造方位和水泥基体的水灰比、水化龄期等对复合材料正交异性特性的影响，确定最佳工艺参数；建立复合材料的形状、尺寸与谐振频率和频带宽之间的相关性；探讨复合材料的响应值与偏角之间的关系及变化规律，研究压电复合材料的正交异性特性，基于此进行信号源精确定位实验；运用压电材料的基本理论，建立复合材料的力电耦合方程，揭示其正交异性机理；将压电复合材料用于实际混凝土结构健康监测中，分析其区分来自不同方向损伤信号的能力，进而对损伤源进行定位及识别研究，为促进土木工程结构的智能化发展提供理论依据。

中文关键词： 水泥基压电复合材料；正交异性特性；传感器；结构健康监测；

英文摘要：

英文关键词： cement based piezoelectric composite；orthotropic property；sensor；structural health monitoring；