压电阻抗(EMI)法利用压电片的机电稠合效应特性，将结构中的损伤表现为电阻抗信号的变化。由于采用高频激励，弹性波的波长非常小，所以其显著优点是对结构早期的局部细小损伤非常敏感。EMI技术能对结构的损伤类型、程度发展以及位置等损伤特征作出正确的诊断与识别。含各种形式损伤的复杂结构系统的高频振动分析一直是电阻抗模型构建过程中存在的一个主要问题。本文首先根据Timoshenko梁理论，用基于递推关系的修正回传射线矩阵法(IMRRM)分析压电片(PZT)-粘结层-含裂纹主体梁这一耦合结构系统的高频振动特性。通过IMRRM的一个数值算例并和传统的回传射线矩阵法(MRRM)及三维有限元结果对比研究，说明本文构建的含损伤结构E阳模型的可行性和有效性。
　　由于IMRRM和MRRM采用简化梁理论和模型本身的缺陷，造成一些次要共振模态不被激励，会产生不精确的结果。此外由于它们仅能应用于杆、梁和框架等简单的一维结构中，不能应用于二维(如板壳)和三维结构，导致在实际应用中存在较大的局限性。许多研究成果表明三维有限元是精确构建EMI模型的有效方法，可以模拟复杂的工程结构和满足高频振动分析的需要，并可以分析和解决多场耦合问题。与实验结果对比，发现三维有限元所得结果更为准确可靠。所以，本文拟采用ANSYS软件建立三维有限元EMI模型进行更加深入的研究，并对含损伤梁、板、三维实体和框架结构进行EMI定量分析。
　　此外，基于粘结层的剪滞模型和脱粘模型对构建的三维有限元EMI模型进行相关参数研究，包括振动模态，粘结层特性和损伤参数等对EMI信号的影响研究，并引进RMSD损伤指标对损伤进行定量评定。采用三维有限元进行了含损伤二维板结构和三维实体结构的EMI定量分析，证实了EMI技术对板和三维实体结构损伤检测和识别的可行性和有效性。最后，本文采用三维有限元EMI模型对整体框架结构进行裂纹参数研究，并和MRRM计算结果进行对比研究，表明EMI技术可有效地检测到框架结构中裂纹的出现，发展和位置。