近年来随着智能材料与微机电设备技术的不断进步,出现了多种以智能材料作为传感器元件的损伤探测系统。本文选取压电陶瓷作为传感与激励元件,利用Lamb波对板材的结构健康状况进行实时监测,并提出新型能量供应模式,为自供电式结构健康监测系统的搭建提供指导。本文对铝板的结构健康监测中一系列相关内容进行研究,其主要研究工作包括:(1)通过弹性力学理论,完成Lamb波传播特性的力学建模,理论分析Lamb波的多模态特性:介绍压电陶瓷的正逆压电效应;对Lamb波在板材中的传播的实际情况进行仿真。(2)提出多种信号处理算法(损伤信号自适应提取算法、原始信号滤波算法、分段截取相关系数算法与首波能量谱分析及损伤区域划分算法)与RAPID(Reconstruction Algorithm for Probabilistic Inspection of Damage)定位成像算法;通过实验对优化后的RAPID算法与基础算法的定位精度与成像效果进行对比。(3)为实时将材料损伤状态与损伤定位数据传输至数据中心,提出基于压电陶瓷的新型能源供给方式;通过对激励系统的能量需求进行计算,理论上可利用压电陶瓷提供供给;对基本能量提取电路进行仿真与实验分析,并将其改进,提出自供电优化电感式同步开关提取电路,通过实验对比改进电路与基本电路的能量提取效率。(4)设计电源管理模块,对收集电能进行稳压输出;搭建无线传感网络,并以温度数据为例对传输过程进行实验,实验结果验证了该种供电方式的可行性。