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智能材料与结构领域的国际权威杂志Smart Materials and Structures日前在线发表了工学院李法新研究员课题组的论文“Quantitative electromechanical impedance method for nondestructive testing based on a piezoelectric bimorph cantilever”，报道了他们在机电阻抗法用于无损检测所取得的进展。

阻抗表征了机电结构对电流的阻碍作用，当结构的整体或者部分发生损伤破坏时，会导致结构的阻抗特性发生变化，因此可以将阻抗作为结构健康指标，用于无损检测和健康监测。结构的机电阻抗测量的优势在于快速便捷，可大范围实现无线长程监控，因此阻抗法最近得到了业界广泛的关注。目前学术界主要将阻抗法应用在结构健康的定性监测中，定性测量的不足之处在于不能准确反应结构的损伤类型及损伤程度。

针对阻抗法所存在的不足，李法新研究员提出了一种基于压电双晶梁的定量机电阻抗法，压电双晶梁通过特制探针与待测结构接触。该方法能通过追踪结构阻抗特性而获得结构的定量局部接触刚度，由于局部刚度对典型的缺陷（如孔洞、脱粘等）比较敏感，因此该方法可以准确地判断结构的健康状态，并应用于无损检测和健康监测中。李法新课题组搭建了基于定量机电阻抗法的无损检测系统，实验结果表明，该方法能准确地重构结构的损伤缺陷。通过进一步的改进，该方法可应用于乳腺癌、肝硬化等医疗疾病的健康检测。

该项目得到国家自然科学基金的资助。

图为基于机电阻抗法的无损检测系统和对一个内部空洞缺陷的检测结果

编辑：歆琴