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长期承受交变载荷作用的金属结构不可避免的会产生疲劳裂纹，裂纹会降低结构的刚度，对金属结构的安全造成极大的威胁。压电智能材料的出现为金属结构裂纹检测提供了新的解决思路和方法，由于PVDF压电薄膜具有灵敏度高、机械强度强、耐疲劳、柔性与加工性能好、频响范围宽等优点而广泛应用于航空航天和土木工程结构的健康监测领域。本文结合PVDF压电薄膜的压电效应和工作变形曲率损伤识别算法进行金属结构的焊缝裂纹损伤识别。本文的主要研究内容包括：1）分析了PVDF压电薄膜的压电效应、应变传感机理，详细推导了第一类压电方程。结合粘贴于结构表面的PVDF压电薄膜电荷输出响应与结构表面弯曲应变的积分之间的关系推导出了PVDF压电薄膜测量加速度的表达式。2）通过理论分析与数学推导得出应用结构频率响应函数虚部进行损伤识别的理论，进而从频率响应函数中提取工作变形数据，采用中心差分近似法求工作变形曲率，并运用间隔平滑方法拟合健康结构工作变形曲率，进而设计出损伤识别指标，同时为了降低干扰信号的影响，采用测点平均互相干函数法对损伤识别指标进行优化，提高其灵敏度。3）建立结构有限元模型，进行瞬态动力学分析，分别验证了工作变形曲率差值损伤识别指标对不同长度和不同深度的裂纹的敏感程度，同时详细对比了不同频率下损伤识别指标的灵敏度。4）合理设计了实验，建立了PVDF压电薄膜动态信号采集系统，对PVDF压电薄膜的基本特性进行研究，分别测试了PVDF压电薄膜的布置位置和尺寸大小对测试结果的影响，对带有焊缝裂纹的金属钢板进行检测试验，验证PVDF压电薄膜进行裂纹检测的可行性，实验中同时采用加速度传感器检验PVDF压电薄膜进行振动测量的准确性。通过上述研究，全面验证了基于PVDF压电薄膜和工作变形曲率损伤算法在金属结构焊缝裂纹识别中的良好效果，该研究对PVDF压电薄膜在金属结构焊缝裂纹检测应用领域奠定了基础。