以指接榫和燕尾榫结构为例, 利用压电主动传感技术对榫卯结构进行健康工况和损伤工况的损伤识别实验研究。其中,指接榫考虑水平和垂直连接的榫头松动和缺损工况, 燕尾榫考虑实验机加载破坏工况。对压电传感器所接收到的信号进行小波包分解, 并以各频段信号能量总和作为损伤指标对损伤程度进行定量评估。实验结果表明, 指接榫结构所接收的信号能量随损伤程度的不断增加而减小; 加载过程中,燕尾榫结构的榫头间先挤压紧密再出现榫头破坏, 所接收到的信号能量出现先增大后减小的情况。因此, 利用压电主动传感技术可实现对榫卯结构的损伤识别。可为相关专业的研究生及工程技术人员基于压电传感技术进行无损检测提供实验方法。

由于声表面波(SAW)测温技术因具有无源无线的特点而备受研究人员的广泛关注。该技术可应用在电缆接头内部的温度测量中, 但因受电缆接头材料和结构的影响, 使SAW测温信号传递受阻, 严重影响了温度信号的检测。该文基于DWG-630A型电缆接头的结构和材料, 设计了一款可用于电缆接头内部测温的天线。通过其理论分析、仿真及试验验证, 证明该设计切实可行。结果表明, 穿过电缆接头可传递SAW温度信号, 并在工作频段内具有良好的增益和辐射效果。

碳纤维复合增强材料（CFRP）作为一种力学性能优异的新材料，已经成为航空和汽车轻量化领域的优选材料。因此实现CFRP与铝合金的高强度连接是提升CFRP与铝合金复合结构件整体强度的关键。提出了一种激光阶梯扫描制备倒钩阵列的方法，并将该方法与硅烷表面改性相结合，实现了铝合金与CFRP接头的高强度连接。实验结果表明：激光阶梯扫描制备的倒钩阵列大大增强了胶接界面之间的机械互锁效应，进而增强了接头强度。硅烷偶联剂改性后铝合金与黏结剂之间出现了硅烷过渡层，接头强度得到进一步提升。与砂纸粗化处理相比，激光处理后强度提升了24.6%，达到16.7 MPa，硅烷改性后强度得到进一步提升，达到17.4 MPa。

为进一步研究爆破切口高度对小高宽比框架结构倒塌效果的影响规律，利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件，通过建立分离式共节点钢筋混凝土框架结构模型，根据倒塌角理论，依次取倒塌角为20°、25°、30°、35°、35°(松动爆破)、40°。对6种不同爆破切口下结构的倒塌效果进行模拟，将数值模拟结果导入到后处理软件LS-PrePost中进行处理，将1 s作为时间间隔，以结构竖向塌落速度小于200 mm/s为倒塌完成时刻并与工程实际进行对比。研究结果表明：随着爆破切口高度的增加，积累能量也就越多，结构的后坐距离也不断增加，且增速呈上升趋势; 而爆堆高度和爆破切口的高度成反比，且随切口高度的增加逐渐趋于稳定。对爆破拆除小高宽比框架结构的类似工程要尽量避免过大的爆破切口高度，合适的爆破切口高度为上仰夹角在30°~35°。

为进一步研究多截面承重立柱框架结构爆破拆除倒塌过程以及分析该结构钢筋混凝土柱的受力情况，利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件，建立共节点分离式钢筋混凝土框架结构模型，对框架结构爆破拆除倒塌过程进行了数值模拟，并与工程实践进行比较。研究结果表明：数值模拟得到的框架结构倒塌过程与实际爆破的倒塌过程相一致，即分为爆破切口形成、半自由落体、切口闭合、触地解体四个阶段; 半自由落体结束后，立柱与地面碰撞，首先在第1层和第2层的立柱连接处形成了保证结构顺利倒塌的“塑性铰”; 由于钢筋的失效强度比混凝土高得多，与钢筋单元共节点的混凝土单元失效后，由钢筋独立支撑上部结构。

螺栓球节点具有安装方便、受力性能合理等优点, 被广泛应用于各类大跨度空间结构中。然而, 安装时杆件错位、螺栓假拧和使用过程中材料老化等问题会使节点连接发生松动, 导致结构承载力下降, 甚至坍塌; 另一方面, 连接螺栓位于螺栓球节点内部, 从外部很难察觉内部螺栓连接发生了松动, 造成节点连接状态监测难。该文提出了一种基于压电传感的螺栓球节点连接松动状态监测方法, 通过在螺栓球和杆件上外贴压电陶瓷片, 分别作为驱动器和传感器, 利用压电陶瓷材料的正、逆压电效应, 基于时间反演技术对螺栓球节点连接松动状态进行监测。设计制作了一个螺栓球网架模型, 利用对套筒施加不同的扭矩来模拟螺栓球节点的不同松紧状态, 通过模型试验, 基于节点松动前、后压电陶瓷片接收到的聚焦信号峰值的变化, 实现对螺栓球节点连接松动状态的监测。试验结果表明, 该方法具有一定的有效性、可重复性和良好的抗噪性。

We present a systematical study on comparison between water and dry coupling in photoacoustic tomography of the human finger joints. Compared to the direct water immersion of the finger for water coupling, the dry coupling is realized through a transparent PDMS film-based water bag, which ensures water-free contact with the skin. The results obtained suggest that the dry coupling provides image quality comparable to that by water coupling while eliminating the wrinkling of the finger joint caused by the water immersion. In addition, the dry coupling offers more stable hemodynamic images than the water coupling as the water immersion of the finger joint causes reduction in blood vessel size.

针对不锈钢搭接激光焊缝,研究了基于激光测距传感的焊缝表面状态非接触式高精度检测方法。在分析焊缝表面粗糙度、工件倾斜等随机因素对焊缝表面状态检测结果影响的基础上,采用移动均值滤波及图像倾斜修正处理等方法,开发了检测数据滤波及检测结果校正算法。基于激光焊缝表面检测轮廓曲线的特征点识别建立了激光焊缝表面余高/下塌量的检测计算模型。结果表明:检测分析获得的激光焊缝表面轮廓曲线与相应的金相检测结果吻合良好,很好地反映了焊缝的表面状态。