报告题目：智能压电传感器在混凝土材料性能评估和结构损伤识别中的机理研究

报告人：乔丕忠 教授

时 间：2021年11月23日（星期二上午）10:00-12:00

地 点：教40栋204会议室

主持人：冯青松 教授

报告人简介：

乔丕忠，上海交通大学“致远”讲席教授、博士生导师，国家特聘专家，长江学者特聘教授。美国土木工程协会会士（ASCE Fellow）、和工程力学院会士（EMI Fellow）、Journal of Engineering Mechanics（ASCE）,Journal of Aerospace Engineering（ASCE）和Structural Health Monitoring三个国际期刊副主编和多个SCI国际期刊的编委（如Int. J. of Damage Mechanics、Chinese J. of Aeronautics等）、《力学季刊》副主编和中国力学学会固体力学委员会委员。主要从事先进结构材料（复合智能材料和高性能混凝土材料）与力学的研究，尤其致力于复合智能材料、高性能材料在航空航天、土木水利和生物医学工程中的研究、发展和应用。现主要研究包括：近场动力学与断裂力学，超高性能混凝土与材料耐久性，多尺度力学模拟与表征，智能结构健康监测与检测，基础设施韧性量化与提升等。

报告摘要：

混凝土结构在基建设施中应用广泛，但由于受环境与载荷等不利因素的影响，将不可避免地产生材料老化、结构损伤、抗力衰减，影响材料耐久性、结构安全性、服役性能及寿命，甚至导致突发事故。本报告使用智能压电传感器，基于应力波传播方法，从应力波传播机理、材料性能评估、结构损伤识别三个方面，发展了相应的物理意义明确、普适有效的混凝土无损检测方法，为智能化无损检测系统的集成奠定了初步基础。在应力波传播机理层面，深入剖析了所有极化方向与电极方向组合下压电传感器的机械振动模式，阐明了伸缩式片状压电传感器驱动、响应机理的本质区别，进而揭示了界面透射效应、应力波作用类型和传感器布置方案对应力波传播机理的影响机制。在材料性能评估层面，建立了基于表面粘贴式压电传感器的混凝土材料性能评估反分析方法。在结构损伤识别层面，构建了考虑材料和几何因素的瑞利波能量衰减模型，获取裂纹裂尖、裂纹中段的位置，建立以传播时间为特征的损伤定位方法从原理上扩展至以幅值能量为特征的表面裂纹定量方法。本研究完善了基于智能压电传感器和应力波传播机理的混凝土结构健康监测框架基础，为智能化结构健康监测系统服务于实际工程中的混凝土耐久性和安全性评估提供了有力支撑。

欢迎感兴趣的师生参加！