驗證壓電陶瓷傳感器的時間反演法能夠有效地對螺栓球節(jié)點(diǎn)連接區(qū)的連接狀態(tài)和受力狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

實驗設(shè)備：功率放大器ATA-2022H，壓電陶瓷，螺栓球，套筒，數(shù)據(jù)采集卡，電腦。

 

實驗內(nèi)容：

 

本實驗將利用壓電陶瓷傳感器，通過模型試驗，對基于時間反演技術(shù)的螺栓球節(jié)點(diǎn)連接區(qū)健康狀態(tài)監(jiān)測方法進(jìn)行驗，時間反演聚焦信號的峰值只與該信號在結(jié)構(gòu)上傳遞時所經(jīng)過的傳播路徑的傳遞函數(shù)有關(guān)，當(dāng)螺栓球節(jié)點(diǎn)內(nèi)部螺栓發(fā)生損壞或未安裝到位（受損狀態(tài)）時，相當(dāng)于傳遞函數(shù)發(fā)生改變，聚焦信號的峰值也會發(fā)生改變。

 

實驗過程：

 

試驗過程中，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(shù)據(jù)采集卡，由筆記本工作站使用LabView進(jìn)行時間反演處理。隨后將時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(zhuǎn)信號經(jīng)由桿件、套筒傳遞到螺栓球上，形成一個有峰值的聚焦信號，最后由中心螺栓球節(jié)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(shù)據(jù)。

 

基于時間反演法試驗裝置

 

時間反演分析法信號傳遞圖

 

實驗結(jié)果：

 

無噪聲工況與有噪聲工況下聚焦信號峰值圖

 

無噪聲工況聚焦峰值、有噪聲工況聚焦峰值、桿件軸力變化圖

 

實驗結(jié)論：

 

綜上所述，無論有噪聲還是無噪聲干擾，基于時間反演法的螺栓球節(jié)點(diǎn)連接區(qū)出現(xiàn)了相同的監(jiān)測結(jié)果，說明該法具有較強(qiáng)的噪聲魯棒性，即抗噪性。在實際工程的安裝和使用過程中，不可避免會受到風(fēng)荷載、施工荷載、監(jiān)測試驗誤差等因素的影響，時間反演良好的抗噪性將保證該方法更好地適用于工程實際。