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摘要
研究设计、制备以及表征了一种基于球形压电陶瓷壳的埋入式水泥基压电声发射传感器.相比于传统的片状压电声发射传感器只能接收特定方向信号的特点，该水泥基球形压电传感器具有全向接收信号的优势.之后，将该水泥基球形压电传感器埋入钢筋混凝土梁中，对梁试件四点弯加载过程进行了声发射监测研究.对比分析了水泥基球形压电传感器与商业外贴式片状压电声发射传感器的监测结果，包括声发射幅值、b值以及分形维数随加载过程的演化关系.结果表明，相比于商业外贴式声发射传感器，水泥基球形压电传感器可以取得较好的监测效果，且在结构加载后期对低强度信号具有更高的灵敏度.两种传感器采集到的的声发射信号的b值和分形维数均反映了结构破坏阶段的演化，可以将b值和分形维数的持续下降并维持在较低水平作为该钢筋混凝土梁试件最终破坏的预警标志.此外，相较于纯商业声发射传感器组成的定位组，该埋入式水泥基球形压电传感器所在声发射定位组捕捉到的破裂点数量大幅提高，有效提高了破裂点定位的准确度与灵敏度.
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