近十年来,压电阻抗法应用于结构健康监测引起了广泛的关注。其基本原理是:结构损伤将引起结构机械阻抗变化,由于结构的机械阻抗难以通过直接测试得到,可利用压电材料的机电耦合效应,将结构的损伤表现为粘贴主体结构表面的压电片电阻抗的变化。由于交变电场的工作频率高频范围,所以该技术对结构早期的细小损伤非常敏感。但是,由于损伤的结构力学模型的复杂性和高频分析的困难性,很难从理论上精确地模拟压电阻抗结构健康监测技术,因此,目前压电阻抗技术还是一种定性的监测方法。为了校核高频电阻抗分析的现有结构理论和验证基于高频电阻抗信号的结构损伤监测方法的有效性,提出可应用结构健康监测的精细压电阻抗有限元模型。考虑压电片-粘结层-主体结构三者的耦合作用和黏结层的影响,通过三维有限元谐响应分析方法,利用通用有限元软件ANSYS建立压电片-粘结层-主体结构组成的耦合系统的三维有限元模型进行数值模拟,验证了损伤参数对电导纳信号产生的影响,分析了粘结层一些参数对电导纳信号的影响,用有限元方法从理论上证明了压电阻抗法对梁和板的损伤扩展监测的有效性,也证明了压电阻抗法用于层合结构脱粘损伤的可行性。利用精密阻抗分析仪HP4294A对梁、板和三层钢框架进行了实验研究。通过实测实验数据和理论计算数据的对比分析,验证了计算模型的正确性。通过对有损伤梁、板和三层钢框架的实验研究,引入损伤指标RMSD,该指标可以定量地识别损伤程度和损伤扩展地趋势;最后通过实验研究,分析了温度、导线长度和电压外界因素对压电片电导纳信号地影响。以上研究工作表明,压电阻抗健康检测技术可应用于工程实践。