智能材料在结构振动控制中的应用研究

半主动振动控制系统能较好地克服被动控制和主动控制的缺点,利用智能材料作为结构振动控制的驱动器是土木工程结构振动控制研究的热点问题.应用智能材料对结构振动进行半主动控制可以有效地减少控制过程中所需的外部能量,通过有效地布置半主动控制的驱动元件和合理地确定振动控制算法,能更好地实现对结构振动的有效控制,从而减少地震、强风等自然灾害对建筑物的损害.同时,半主动控制技术的研究也能更好地促使新型智能材料得到广泛的应用.从智能材料的主要物理力学性能、恢复力、外界影响因素等出发,分别综述了电/磁流变流体、磁致伸缩材料、压电材料、形状记忆合金材料、磁控形状记忆材料的应用研究进展,分析了目前存在的主要问题.     

智能材料与智能建筑结构

综述了智能材料与智能蛄构的研究与应用,着重论连了智能材料应用在建筑工程中彤成智能建筑结构,使建筑结构本身不仅具有承受荷戢的能力,而且还具有识别、分析、判断和驱动功能及自诊断、自适应和自修复功能。     

智能复合材料结构荷载自识别问题研究

利用智能复合材料自诊断结构实时识别荷载参量，是预估结构损伤、防止结构发生突发性和灾难性失效的有效方法。介绍了低速小能量冲击荷载识别问题在航空航天等领域的工程应用背景；建立了荷载识别系统模型；综述了智能材料结构应变传感测量技术以及荷载识别方法；并探讨了智能材料结构荷载自识别技术在应用方面亟待解决的一些问题以及未来的研究方向。     

智能材料在土木工程中的应用

在当代的土木工程领域内智能材料已经得到了广泛的应用。以压电、压磁、光纤、形状记忆合金（SMA）等几种智能材料为主，文章主要从智能材料的力学特性及其基本原理出发，介绍了它们在土木工程结构中的一些应用现状及相关研究，并对其发展前景作了展望。     

形状记忆合金在智能材料结构中的应用

介绍了智能材料结构的关键技术及形状记忆合金的主要特性,叙述了形状记忆合金在智能材料结构中的应用状况,并对形状记忆合金智能材料结构的发展前景进行了展望。     

智能复合材料结构荷载自识别问题研究综述

利用智能复合材料自诊断结构实时识别荷载参量,是预估结构损伤、防止结构发生突发性和灾难性失效的有效方法.介绍了低速小能量冲击荷载识别问题在航空航天等领域的工程应用背景;建立了荷载识别系统模型;综述了智能材料结构应变传感测量技术以及荷载识别方法;并探讨了智能材料结构荷载自识别技术在应用方面亟待解决的一些问题以及未来的研究方向.     

土木工程智能结构中传感器原理与应用

智能材料结构起源于90年代初的航空、航天领域,近年来在医学、船舶、建筑等领域也迅速形成了智能材料结构在该领域的应用研究热点。土木工程智能结构是集传感、控制和驱动等功能的工程结构,其中,传感元件的功能及其特性至关重要。文中重要介绍了应用于土木工程智能结构中的电压材料、光导纤维、形状记忆合金、电阻应变丝和碳纤维等传感元件的传感机理及相关的应用领域以及电脉冲时域反向技术在土木工程中的应用。上述传感元件及传感技术在土木工程结构的健康检测、安全评估和大型结构的抗震工作中有着重要和广阔的应用前景。     

新型仿生智能材料研究进展

 仿生智能材料是20世纪90年代兴起并蓬勃发展的一类新型先进功能材料，已成为一个涉及材料学、化学、物理学和生物学等多学科的前沿交叉研究方向，对推动材料科学与工程创新发展具有重要意义。研发仿生智能材料的本质是通过学习和模仿自然界生物体的化学成分、材料结构和功能特性，将仿生理念与材料制备技术相结合，优化设计并制备结构功能一体化和功能多样化的新型先进材料体系。综述了近年来仿生智能材料领域所取得的一系列有创新意义和实用价值的研究成果，包括防冰涂层材料、海洋防污材料、自修复自愈合材料、红外隐身材料、水下黏结材料等，评述了这些新型智能材料的仿生设计原理、制备加工技术和发展前景。     

土木工程智能结构中传感器原理与应用

智能材料结构起源于 90年代初的航空、航天领域 ,近年来在医学、船舶、建筑等领域也迅速形成了智能材料结构在该领域的应用研究热点 土木工程智能结构是集传感、控制和驱动等功能的工程结构 ,其中 ,传感元件的功能及其特性至关重要 文中重点介绍了应用于土木工程智能结构中的压电材料、光导纤维、形状记忆合金、电阻应变丝和碳纤维等传感元件的传感机理及相关的应用领域以及电脉冲时域反射技术在土木工程中的应用 上述传感元件及传感技术在土木工程结构的健康检测、安全评估和大型结构的抗震工作中有着重要和广阔的应用前景     

4D打印:智能材料与结构增材制造技术的研究进展

4D打印技术是基于智能材料与结构的增材制造技术提出来的,4D打印制造的实体结构形状可以随外界环境发生变化。通过对形状记忆合金、形状记忆聚合物、压电材料、电致活性聚合物、光驱动型聚合物、水驱动结构等智能材料与结构的增材制造方法与驱动效果进行综合比较发现:直写打印成型具有适用性广的特点,单一智能材料的驱动性能有限;混合增材制造技术可以兼具多种智能材料的性能,拥有多种原位驱动模式,能够克服单一智能材料与结构的不足。文献综述表明:4D打印技术研究整体还处于实验室探索阶段;4D打印还需要在拓宽智能材料范围、开发打印软件、探索打印工艺、研究软材料打印方法、解决不同智能材料的兼容问题等方面展开深入研究,才能够在医疗、军事、航天等领域得到广泛应用。     

智能材料在土木结构监测和振动控制中的应用

光导纤维、电流变液 ( ER)、磁流变液 ( MR)、形状记忆合金 ( SMA)是土木工程结构振(震 )动状态监测、振动响应控制中采用的 4种智能材料。首先概括性介绍了 4种智能材料的基本性能特征、工作原理、应用范围 ,分析讨论了有关研究与工程应用情况以及发展前景。重点评述 SMA在结构主动和被动控制应用研究的现状。最后提出进一步实现 SMA混杂混凝土智能材料结构——控制一体化的新构想。     

关于智能结构的一些基本构想

简要阐述了利用功能构造智能结构的重大意义和基本策略，分析了智能结构今后的发展的主要趋势，对智能智能型结构的配置方法，功能材料的选择以及控制算法等关键问题进行了详细的讨论了分析，为今后进一步开发研究奠定了基础。     

先进材料及其应用研究进展

论述了极限材料、智能材料、复合材料及梯度功能材料等先进材料的开发与应用研究进展.超微粒子和纳米材料等极限材料具有巨大的表面积,因而具有特殊的磁、光、电、热特性,已成为新材料的基本组元;非晶材料则具有很高的强度,良好的电磁特性和耐腐蚀特性.形状记忆材料、压电材料、电(磁)流变体、光纤、储氢金属等智能材料具有特殊的热、力、电、磁、光效应,是智能元件和智能结构的重要组分.定向凝固复合材料属平衡反应型复合材料,晶界少,具有良好的热稳定性和抗疲劳性,是理想的高温材料.梯度功能材料的成分、组织及化学、力学、热学性能也呈梯度变化,可缓和应力集中,延长使用寿命,成分的梯度变化,也赋予材料一些特殊性质,材料制作与性能评价方法将是梯度功能材料今后研究的重点.     

用于自适应可展结构的压电式智能主动杆

为自适应调节和改善可展结构动力学性能 ,研制了一种具有传感和作动双重功能的智能主动杆。利用压电材料的正逆压电效应 ,建立了压电微位移作动器的设计模型。给出了智能主动杆的组成和工作原理。研制了一种用于自适应可展结构的新型智能主动杆。该主动杆由压电作动器、微位移传感器、压力传感器等组成 ,具有输出微位移和压力 ,及对位移和压力监测的功能     

用于智能材料与结构的NiTi丝的电阻特性研究

研究了拉伸过程中,ＮｉＴｉ形状记忆合金丝的应变与电阻的关系．结果表明,对于初始组织为马氏体的ＮｉＴｉ丝,在拉伸过程中,电阻与应变之间成线性关系．对于初始组织为奥氏体或奥氏马氏体两者混合的ＮｉＴｉ丝,当发生应力诱发马氏体相变后,曲线的斜率降低,相变前后电阻－应变保持线性关系．对于初始组织含有Ｒ相组织的ＮｉＴｉ丝,在拉伸过程中,电阻的变化规律较为复杂,取决于初始组织中各相的比例和温度．在卸载阶段,当没有相变过程发生时,电阻－应变之间呈线性关系;当有相变过程发生时,电阻－应变曲线的斜率会发生改变．     

智能轮胎——轮胎智能制造的机遇与挑战

 智能轮胎是信息技术和轮胎技术深度融合的产物,为轮胎智能制造的信息化、智能化和网络化创造了极好的发展机遇。智能轮胎的状态监测方法为轮胎生产、仓储、运输、销售和维修服务全生命周期的信息化管理提供了便利;其建模与控制技术方便了轮胎数字化设计与虚拟仿真的实现,为轮胎制造过程的智能化提供了便利;轮胎状态自动调节系统收集轮胎在不同路面状况、不同轮胎压力和不同速度下的信息,方便进行轮胎性能的分析,为轮胎制造过程的网络化提供了便利。但智能轮胎相关的轮胎材料和制造技术、传感器和芯片技术、实验测试技术以及智能化应用方面还存在一定的局限性,对智能轮胎技术在轮胎智能制造过程的实施提出了挑战。     

智能材料及其应用

智能材料是一种能感知外界环境变化并自动改变自身特性以适应该变化的新型复合材料，具有广阔的应用前景。它由感知器、驱动器和信息处理器构成。其设计基础是材料复合的非线性效应，设计原理是相变过程中不同物理量之间的能量转换机制。目前已开发出了形状记忆、压电、电流变体及光纤等类型的智能材料。本文论述了智能材料的基本构成、设计原理、合成方法及其应用，探讨了该材料今后的发展方向。     

自动加固的ER智能抗震结构体系的研究

工程结构的抗震加固是一种具有广泛应用价值的工程技术。本文提出了用ER智能结构构件来加固常见的搞震结构,使之成为自动加固的ER智能抗震结构体系的方法。在介绍了这种智能结构体系的组成和工作原理的基础上,讨论了自动加固用的可调参数的ER智能结构构件的力学模型和试验情况,并研究分析了它在实际工程中的应用。结果表明：采用ER智能结构构件来加固抗震结构是一种十分有效的方法,自动加固的ER智能抗震结构体系的抗震性能比原结构有大幅提高,并较大地超过了用被动控制方法加固的抗震结构。     

智能遮阳材料性能及抗霉变性能

制备了一种温致透光率可逆变化智能遮阳材料,研究不同原材料配比、温度、时间对透光率变化,以及水质和防腐剂对其抗霉变性的影响.结果证明:通过调节聚合物配比可使其透光率在80%~90%间变化;温度是智能遮阳材料透光率改变的主要因素;引入防霉剂和调整pH值可以使智能遮阳材料3~5年内不发生霉变.