温度変化に対応したインピーダンスベースの構造健康モニタリング.

インテリジェント材料システムおよび構造センターによって、サービス中のオンライン初期損傷検出が可能な新しい構造健康モニタリング技術が提案されました。構造内の物理的変化は、機械インピーダンスの変化を引き起こします。圧電材料における電気機械的カップリングのため、この変化は圧電センサーの電気インピーダンスの変化を引き起こします。したがって、電気インピーダンスを監視し、これを基準測定と比較することで、構造的損傷が発生したか、または発生する危険があるかを判断できます。ただし、ほとんどの実用的な健康監視アプリケーションでは、監視される構造は外部境界条件の影響により常に変化しています。この変化を引き起こす重要な要因の一つが温度変化です。本論文では、圧電材料および構造体の電気インピーダンスに対する温度効果が調査されました。温度補償を我々の健康監視アプリケーションに組み込むコンピュータアルゴリズムが開発されました。25℃から75℃の温度変化条件下で、ボルト止め管構造、複合材料強化アルミニウム、およびギアのような精密部品を含む3つの実験調査が成功裏に行われました。この補償手順により、インピーダンスベースの健康モニタリング技術は、 significantな温度変化が存在する場合でも、初期段階の損傷を検出することができることがわかりました。