混凝土中压电陶瓷在变载荷作用下的特性研究

摘要

提出了一种将压电陶瓷埋入混凝土中进行机械应力测量的方法。为此,研究了埋入混凝土试件中的压电陶瓷(PZT-8)在混凝土试件受到外部变载荷作用的情况下,压电陶瓷特性参数随混凝土内应力的变化。由压电方程建立机电等效电路模型时,压电陶瓷的各物理参数都采用了复数形式。推导了引入复参数后的压电等效电路以及电路中的等效电参数同复参数的关系。使用网络分析仪测出了各等效电路参数在应力作用下的变化。实验结果表明,压电等效电路中的各等效电参数同应力间有着明显的线性关系,这种线性关系在加载和卸载阶段略微不同,呈现出一种迟滞特性。应力同电参数之间的线性关系为提出的通过埋入混凝土中的压电陶瓷测量混凝土中内应力的新的测量方法提供了理论和实验基础。