随着科学技术的发展以及人们安全意识和安全需求的逐步提高,对于服役中的重要工程结构,如何有效、便捷地对其进行健康监测显得尤为重要。目前的工程结构中,焊接是重要的连接方法,然而焊接结构却不断地在发生断裂事故,因此对焊接结构进行健康监测具有广阔的工程应用背景。压电阻抗技术是一种新型的结构损伤检测技术,把压电片作为传感元件,并将其粘贴在被检测结构表面后施加高频激励并提取压电阻抗信号,通过分析损伤前后的阻抗频谱可识别结构中的损伤。本文首先给出了压电阻抗技术的基本原理并对其进行了仿真分析,然后在此基础上对铝合金焊接结构中的裂纹损伤进行试验分析,最后结合人工神经网络对损伤进行了定位研究。主要研究内容如下:1.对结构的机械阻抗和PZT的机电耦合特性进行了理论分析,详细推导了包含结构机械阻抗的PZT耦合电导纳公式,得到了应用压电阻抗技术进行结构健康监测的理论根据。2.用ANSYS软件对焊接结构在无损和有损时进行仿真,并对PZT在离损伤不同的位置处进行压电阻抗谐响应分析。结果表明:压电阻抗不仅敏感微小损伤的出现,而且对位置的变化也是敏感的。3.确定被检测结构主体材料,制作焊接实验板和裂纹损伤,搭建实验平台。设计PZT布置方案并分析了不同频段和不同位置的压电导纳频谱,提出应用压电阻抗技术进行损伤定位的可能性。4.合理地选取和组织了样本并将BP神经网络应用于焊接损伤的定位,在MATLAB环境下设计了BP神经网络,成功地判断了裂纹损伤的位置。