智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體系基本信息

出版社: 武漢理工大學(xué)出版社; 第1版 (2005年6月1日)

平裝: 262頁(yè)

正文語(yǔ)種: 簡(jiǎn)體中文

開(kāi)本: 32

ISBN: 7562923620

條形碼: 9787562923626

產(chǎn)品尺寸及重量: 20.8 x 14.8 x 1.5 cm ; 358 g

ASIN: B00114IO0M

《智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體系》在簡(jiǎn)要介紹智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了作者及其課題組在水泥基智能復(fù)合材料方面的研究成果。其內(nèi)容包括:水泥基智能復(fù)合材料的組成及壓敏性，溫敏性，熱電效應(yīng)，力電效應(yīng)，電熱效應(yīng)，損傷圖像檢測(cè)等的幾個(gè)機(jī)理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，水泥基智能復(fù)合系統(tǒng)的自診斷與自調(diào)節(jié)的理論分析，數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究模型，在道路融雪化冰，鋼筋混凝土銹蝕監(jiān)測(cè)，混凝土結(jié)構(gòu)變型檢測(cè)，結(jié)構(gòu)溫度變形自適應(yīng)調(diào)節(jié)以及混凝土結(jié)構(gòu)可視化健康檢測(cè)的階段性研究成果，并指出了水泥基智能復(fù)合材料在工程應(yīng)用中存在的一些問(wèn)題。

1 智能復(fù)合材料及其進(jìn)展

1．1 概述

1．1．1 智能材料

1．1．2 智能復(fù)合材料

1．1．3 智能結(jié)構(gòu)及其系統(tǒng)

1．2 水泥基智能復(fù)合材料的自感知研究進(jìn)展

1．2．1 壓敏特性

1．2．2 溫敏特性

1．2．3 熱電特性

1．2．4 力電效應(yīng)

1．3 水泥基智能復(fù)合材料的自調(diào)節(jié)研究進(jìn)展

1．3．1 電熱效應(yīng)

1．3．2 電力特性

1．3．3 自減振特性

1．4 水泥基智能復(fù)合材料的自愈合研究進(jìn)展

1．4．1 結(jié)晶沉淀自愈合

1．4．2 滲透結(jié)晶自愈合

1．4．3 聚合物固化仿生自愈合

1．4．4 電解沉積自愈合

1．4．s自愈合存在的問(wèn)題

1．5 形狀記憶合金智能復(fù)合材料

1．5．1 在航天航空器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用實(shí)例

1．5．2 在土木工程中的應(yīng)用實(shí)例

1．6 光纖智能復(fù)合材料

1．6．1 光纖光柵

1．6．2 光纖光柵傳感器在航空航天業(yè)中的應(yīng)用舉例

1．6．3 光纖光柵傳感器在船舶航運(yùn)業(yè)中的應(yīng)用舉例

1．6．4 光纖光柵傳感器在土木工程中的應(yīng)用舉例

1．7 壓電智能復(fù)合材料

1．7．1 阻抗法及其應(yīng)用

1．7．2 波動(dòng)法及其應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

2 水泥基智能復(fù)合材料的壓敏性及其智能結(jié)構(gòu)

2．1 概述

2．2 水泥基智能復(fù)合材料壓敏性的定義和基本現(xiàn)象

2．3 水泥基智能復(fù)合材料組分、結(jié)構(gòu)與壓敏特性

2．3．1 碳纖維的摻量和長(zhǎng)度對(duì)壓敏性的影響

2．3．2 齡期對(duì)壓敏性的影響

2．3．3 碳纖維表面處理對(duì)壓敏性的影響

2．3．4 外加劑對(duì)壓敏性的影響

2．3．5 成型工藝對(duì)壓敏性的影響

2．4 水泥基智能復(fù)合材料壓敏性的不同測(cè)試方法．

2．4．1 直流電阻測(cè)試法

2．4．2 交流阻抗測(cè)試法

2．4．3 電容測(cè)試法

2．5 水泥基智能復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)壓敏特性．

2．5．1 對(duì)三角波交變載荷的響應(yīng)

2．5．2 對(duì)沖擊載荷的響應(yīng)

2．6 水泥基智能復(fù)合材料壓敏性在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

2．6．1 混凝土簡(jiǎn)支梁彎曲變形的自診斷

2．6．2 混凝土立柱偏心的自診斷

2．6．3 有溫度梯度時(shí)梁變形檢測(cè)的溫度補(bǔ)償

2．6．4 水泥基智能材料周邊有約束的壓敏性

2．6．5 利用壓敏性監(jiān)測(cè)混凝土中的鋼筋銹蝕

2．6．6 結(jié)構(gòu)平均應(yīng)變和應(yīng)力檢測(cè)

2．7 水泥基復(fù)合材料承載時(shí)的損傷．

2．7．1 水泥基材料及結(jié)構(gòu)的損傷監(jiān)測(cè)

2．7．2 水泥基材料局部損傷的檢測(cè)

2．7．3 混凝土構(gòu)件殘余壽命預(yù)測(cè)

2．7．4 混凝土的凍融損傷分析

2．7．5 新舊混凝土粘結(jié)質(zhì)量的評(píng)估

2．8 壓敏性研究目前存在的問(wèn)題

參考文獻(xiàn)

3 水泥基智能復(fù)合材料的溫敏性、力電效應(yīng)及其智能結(jié)構(gòu)

3．1 概述

3．2 水泥基智能復(fù)合材料的溫敏性

3．2．1 水泥基智能復(fù)合材料的溫敏性及其機(jī)理

3．2．2 碳纖維摻量對(duì)水泥基智能復(fù)合材料溫敏性的影響

3．3 水泥基智能復(fù)合材料溫敏性在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用

3．3．1 嵌入式溫敏混凝土結(jié)構(gòu)

3．3．2 碳纖維水泥層/普通混凝土復(fù)合溫敏結(jié)構(gòu)

3．4 水泥基智能復(fù)合材料的塞貝克效應(yīng)

3．4．1 水泥基智能復(fù)合材料的塞貝克效應(yīng)與機(jī)理

3．4．2 水泥基PN結(jié)的伏安特性及其塞貝克效應(yīng)

3．4．3 塞貝克效應(yīng)影響因素的研究

3．5 水泥基智能復(fù)合材料塞貝克效應(yīng)在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用

3．5．1 埋入水泥基智能復(fù)合材料的溫敏混凝土柱

3．5．2 碳纖維水泥層/普通混凝土復(fù)合溫敏結(jié)構(gòu)

3．5．3 連續(xù)碳纖維溫敏混凝土桿

3．5．4 溫度自診斷自適應(yīng)智能混凝土結(jié)構(gòu)及模型

3．6 水泥基智能復(fù)合材料的力電效應(yīng)

3．6．1 水泥基智能復(fù)合材料的力電效應(yīng)

3．6．2 孔隙水與水泥基智能復(fù)合材料力電效應(yīng)的關(guān)系

3．6．3 水泥基智能復(fù)合材料力電效應(yīng)的機(jī)理

3．6．4 水泥基智能復(fù)合材料的電磁發(fā)射現(xiàn)象

3．7 水泥基智能復(fù)合材料的電力效應(yīng)

3．7．1 實(shí)驗(yàn)方法

3．7．2 水泥基智能復(fù)合材料的電力效應(yīng)

3．7．3 電力效應(yīng)的機(jī)理

3．8 基于力電效應(yīng)應(yīng)用的機(jī)敏混凝土梁

3．8．1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c測(cè)試系統(tǒng)

3．8．2 試驗(yàn)結(jié)果

參考文獻(xiàn)

4 水泥基智能結(jié)構(gòu)的自調(diào)節(jié)

4．1 概述

4．1．1 變形自調(diào)節(jié)

4．1．2 溫度自調(diào)節(jié)

4．1．3 高阻尼抗振調(diào)節(jié)

4．2 變形自調(diào)節(jié)的基本原理及實(shí)驗(yàn)

4．2．1 碳纖維氈混凝土疊層梁的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图安牧?

4．2．2 疊層梁電熱變形實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)過(guò)程

4．2．3 疊層梁電熱變形實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

4．3 變形自調(diào)節(jié)理論分析

4．3．1 疊層梁的熱傳導(dǎo)數(shù)學(xué)模型

4．3．2 疊層梁電熱驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)

4．3．3 疊層梁的電熱變形數(shù)值模擬

4．3．4 疊層梁電熱變形的實(shí)驗(yàn)與理論數(shù)值的比較

4．4 變形自調(diào)節(jié)中的溫度、變形自檢測(cè)

4．4．1 溫度檢測(cè)

4．4．2 溫差檢測(cè)

4．4．3 變形檢測(cè)

4．5 變形自調(diào)節(jié)的控制理論與方法調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)

4．5．1 被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型

4．5．2 變形自調(diào)節(jié)的控制方法

4．5．3 反饋信號(hào)的預(yù)處理

4．5．4 碳纖維氈水泥砂漿疊層梁變形調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)

4．6 溫度自調(diào)節(jié)原理實(shí)驗(yàn)

……

5 水泥基智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷的成像診斷方法

參考文獻(xiàn)2100433B

智能復(fù)合材料為機(jī)敏復(fù)合材料的高級(jí)形式，但機(jī)敏復(fù)合材料只能作出簡(jiǎn)單線性的響應(yīng)。而復(fù)合材料能根據(jù)環(huán)境條件的變化程度能非線性地使材料適應(yīng)以達(dá)到最佳的效果。可以說(shuō)在機(jī)敏復(fù)合材料的自診適應(yīng)和自愈合的基礎(chǔ)上增加了自決策的功能，體現(xiàn)所具有的高級(jí)形式。智能復(fù)合材料和系統(tǒng)也可簡(jiǎn)稱(chēng)之為智能材料和系統(tǒng)(intelligent materials and system)尚無(wú)統(tǒng)一的名稱(chēng)，同時(shí)它的概念也在不斷的擴(kuò)展 。

復(fù)合材料智能結(jié)構(gòu)分為被動(dòng)控制式和主動(dòng)控制式兩類(lèi)。

被動(dòng)控制式智能結(jié)構(gòu)低級(jí)而簡(jiǎn)單（亦稱(chēng)為機(jī)敏結(jié)構(gòu)），只傳輸傳感器感受到的信息，如應(yīng)變、位移、溫度、壓力和加速度等，結(jié)構(gòu)與電子設(shè)備相互獨(dú)立。

主動(dòng)控制式是一種智能化結(jié)構(gòu)，具有先進(jìn)而復(fù)雜的功能，能主動(dòng)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的靜力、動(dòng)力等特性，比較檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行篩選并確定適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，控制不希望出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)特性 。

（1）基體材料

基體材料主要起承受載荷的作用，一般選用輕質(zhì)材料，其中高分子材料因重量輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的重視。也可選用金屬材料，尤其以輕質(zhì)有色合金為主。

（2）傳感器部分(敏感材料)

傳感器部分由具有感知能力的敏感材料構(gòu)成。它的主要作用是感知環(huán)境的變化 ,如溫度、壓力、應(yīng)力、電磁場(chǎng)等，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)。這種材料有形狀記憶合金、壓電材料、光纖、磁致伸縮材料、PH致伸縮材料、電致變色材料、電致粘流體、磁致粘流體、液晶材料、功能梯度材料和功能塑料合金。

（3）驅(qū)動(dòng)器部分

構(gòu)成驅(qū)動(dòng)器部分的驅(qū)動(dòng)材料如形狀記憶合金、磁致伸縮材料、PH致伸縮材料、電致伸縮材料等。在一定的條件下可產(chǎn)生較大的應(yīng)變和應(yīng)力，從而起到響應(yīng)和控制的作用?？梢愿鶕?jù)溫度、電（磁）場(chǎng)等的變化而改變其形狀、尺寸、位置、剛性、自然頻率、阻尼以及其它一些力學(xué)特征，因而可具有對(duì)環(huán)境的自適應(yīng)功能。

（4）信息處理器部分

信息處理器部分是智能復(fù)合材料的最核心部分。隨著高度集成的硅晶技術(shù)的發(fā)展，信息處理器也變得越來(lái)越小，這就為將信息處理器復(fù)合進(jìn)智能復(fù)合材料提供了良好的條件。