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层合结构作为一种新型结构形式,因其具有自重轻、刚度大、形式多样化等优点,在民用建筑、船舶工程、航天航空等领域得到广泛使用。受到制作工艺、自然环境等因素的影响,层合结构层间界面往往是最先出现破坏的地方,严重的将导致整体结构的破坏。本文首先采用状态空间法对压电层合梁层间应力和位移进行精确解求解,结果表明,由于弱界面的存在,层间承载力不断下降。为了及时发现层间初期损伤,避免结构整体丧失其功能,故开展层间界面损伤检测显得尤为关键。本文拟采用压电阻抗法(Electro-mechanical impedance,简称EMI),一种新型结构健康监测技术,其具有高频工作、免干扰、对早期微小损伤敏感的优点,也因此越来越受到人们的关注。本文将层合结构的弱界面确立为研究对象,分别对各向同性以及各向异性两种情况分别展开研究,以考察界面损伤对压电阻抗信号的影响。 本文除了对弱界面损伤进行正问题研究以外,还积极开展损伤检测反问题的研究。实测不同损伤工况下的EMI信号,并进行基于压缩感知理论的BP神经网络损伤识别。结果表明采用压缩感知理论对所得压电阻抗信号进行压缩,能够大大降低BP神经网络的输入维数,无论组合钢梁或是正交各向异性玻璃纤维层合梁的各种损伤类型下的损伤程度,BP神经网络都能对损伤程度进行定量分类。