压电埋入式混凝土敏感模块相容性及电-声换能特性研究

将压电材料埋入混凝土中构造具有传感或致动功能的智能材料，并用于对混凝土结构整体或部分的健康监测是实现智能化建筑的有效途径之一。但由于压电材料和混凝土间存在复杂的相容性问题，压电材料在埋入后，性质将发生变化，给研究和应用带来困难。本项目在压电埋入式混凝土敏感模块应力及温度响应特性的研究基础上，对埋入条件下压电材料同混凝土间的相容性问题，以及复杂物理环境下埋入式压电材料电－声换能特性进行研究。具体内容包括：建立压电埋入式混凝土模块有限元模型；研究并设计用于声阻抗匹配的橡胶-混凝土层合结构；研究混凝土凝固过程中以及应力、温度作用下的压电材料电-声换能特性；研究缺陷或损伤对压电-混凝土相容性问题及压电换能特性影响的机理；研究埋入式压电元件激励和接收的声信号特征，分析声信号与结构缺陷或损伤的关系。本项目将为利用压电埋入式混凝土敏感模块进行结构健康监测提供理论依据，奠定实验和技术基础。