智能材料在土木工程中的应用研究

智能材料是21世纪新诞生的一种材料,智能材料的产生灵感源于仿生物学,它作为21世纪新型材料发展的重要方向。智能材料在土木工程应用方面上有很大的冲击力。本文对智能材料定义和特性进行介绍,分析智能材料在土木工程中的应用及其现状,展望新时代智能材料在土木工程的发展,以期推进智能材料在我国土木工程中的广泛应用。     

基于专利的部分国家智能材料领域竞争分析

以智能材料领域拥有专利数量排名前五的国家(主要竞争国)为研究对象,分析智能材料领域的发展基本态势,计算各个国家的专利价值评价指标,进而分析各国在智能材料领域的综合竞争态势。针对我国在智能材料领域研发竞争存在的问题,为我国智能材料的研发和产业发展提供一定的建议,并为中国企业制定差异化发展战略提供支持,进而提高我国智能材料领域整体技术水平。     

基于专利的部分国家智能材料领域竞争分析

以智能材料领域拥有专利数量排名前五的国家(主要竞争国)为研究对象,分析智能材料领域的发展基本态势,计算各个国家的专利价值评价指标,进而分析各国在智能材料领域的综合竞争态势。针对我国在智能材料领域研发竞争存在的问题,为我国智能材料的研发和产业发展提供一定的建议,并为中国企业制定差异化发展战略提供支持,进而提高我国智能材料领域整体技术水平。     

智能材料及其在绿色建材中的应用

智能材料已成为全球研究和开发的热点,本文介绍了智能材料特征、组成及其在绿色建筑材料中的应用。     

智能材料及其应用进展

概述了智能材料的内涵；介绍了智能材料的设计思想来源，材料组元的选择和复合形式以及其中的几条复合途径；综述了压电陶瓷复合材料和压电聚合物，形状记忆合金和形状记忆高分子聚合物，光纤材料和电流变体等几类智能材料的研究情况和应用；最后，指出了智能材料的研究价值和广阔的应用前景 。     

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。     

智能材料研究动态

目前,在新材料领域中,正在形成一门新的分支学科——智能材料,也有人称机敏材料。有一大批专家和学者,包括化学家、物理学家、材料学家、机器人专家、系统控制专家、计算机专家、海洋工程和航空及其他领域的一些专家对智能材料这一学科的潜力抱有十足的信心,正在联合起来组成一个研究团体,致力于发展这一学科。第一份专门介绍这个学科的刊物《智能材料系统和结构的杂志》已经出版,1992年1月,在苏格兰召开了第一届欧洲机敏材料和结构讨论会,1992年3月,日本科技厅主办了第一届国际智能材料研讨会。研究智能材料的学术团体和个人也逐渐增     

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。     

有感知反应的智能材料

在这个新材料层出不穷的时代,智能材料也是独领风骚的一朵奇葩。智能材料是20世纪90年代迅速发展起来的一类新型复合材料.智能材料目前还没有统一的定义,不过,现有的智能材料的多种定义仍然是大同小异。大体来说,智能材料就是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析,处理,判断,并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。     

智能材料与结构在土木工程中的应用

本文介绍了智能材料与结构的特点,详细介绍了混入光纤维、碳纤维和玻璃纤维的机敏混凝土在土木工程中的应用以及形状记忆合金、电流变体、压电材料等智能材料在土木工程振动控制中的应用。     

材料机敏化与智能化的若干问题

首先讨论了材料机敏化与智能化的３个主要问题：传感功能、执行功能以及他们之间的反馈与控制。在此基础上，进一步论述作者对材料机敏化与智能化的其他若干重要问题的观点，如材料的非线性，机敏材料系统中的通讯。材料的复合和集成，以及机敏材料系统的设计和建模。     

电致变色智能窗的设计组装与性能评价

基于国内外最新研究文献系统论述了电致变色智能窗的设计、结构、性能评价,总结了智能窗中所使用的各层材料,展望了智能窗的发展及应用前景.指出具有双电致变色膜层的互补型结构智能窗不仅大大简化了制作工序,而且性能也优于传统五层型智能窗和无离子储存对电极层的四层型智能窗.智能窗中的2种关键组分是电致变色层和电解质层,色彩丰富易于成型加工的聚合物电致变色材料以及离子导电率较高、温度变化范围较宽的锂离子聚合物电解质材料是未来电致变色智能窗的首选材料.     

机敏材料用聚合物凝胶

简单介绍了机敏材料的基本概念和主要用途,并对各种聚合物凝胶进行了系统的评述。     

智能材料模拟肌体组织柔顺性特征研究

针对微创手术训练中现存的柔顺性触觉再现设备大多是机械接触,模拟肌体组织柔顺性特征时容易产生失真的问题,开展了液体智能材料模拟肌体组织的柔顺性特征研究.简单介绍了液体智能材料的流变学特性,进行了体现其柔顺性特征的压力释放实验研究,根据实验结果,利用Kelvin模型建立了其压力释放模型并进行了验证.利用不同磁场作用下液体智能材料模拟不同肌体组织柔顺性实验,建立了肌体组织压力释放模型并与相应磁场作用下智能材料模型进行了比较.结果表明液体智能材料在较大程度上能够模拟肌体组织的柔顺性特征.     

智慧图书馆发展探析

伴随着科技的不断进步,构建“智慧城市”成为眼下城市发展的主流。从城市生活中“智慧经济”“智慧人群”“智慧管理”“智慧流动”“智慧环境”“智慧生活”的发展入手,探讨了图书馆生存和发展的新契机及其新的服务模式,对图书馆员进行了重新定位,证明了图书馆在智慧城市中能够发挥不可替代的积极作用。     

压电智能结构疲劳裂纹扩展试验研究

在结构表层铺设压电元件,利用压电元件能够实现力学量和电学量之间相互转化的独特性能,可将其用作传感器和驱动器,赋予材料和结构智能的能力.采用PSN-1型压电材料作为驱动器,基体材料为镁合金,与外部电源结合构成了智能结构系统.对这一系统进行了疲劳裂纹扩展试验研究,并将智能结构试验结果与常规结构试验结果相比较,试验结果证明压电激励对结构的疲劳裂纹扩展速率有一定的影响.     

从智慧城市到智慧区域——新的城市与区域发展模式

 信息技术的快速发展不仅推动了中微观层面上智慧城市的发展建设，在宏观概念上更是未来区域协调高效合作的核心驱动力。中国的智慧城市建设已经体现出由点到面、连片发展的态势，智慧区域建设是必然趋势。对国外智慧区域分析表明智慧区域建设的经验是：重视信息通信技术、注重创新、高效合作、人才培养等。建议国内智慧区域建设重视区域的范围多维化、合作效率高效化、教育与创新积极化、市民参与的多元化等。     

机敏结构和材料及其在石油工业中的应用探讨

简要介绍了机敏结构和材料的概念及其在国内外的研究动态；从复合材料、机敏结构和材料及其基础技术在石油工业中的应用实例及潜力等方面探讨了机敏结构和材料在这一工业领域中应用的广阔前景，以期为我国石油工业部门研究和应用起到抛砖引玉的作用．     

基于花萼状涡流传感器的损伤监测智能垫片

针对飞机金属螺栓连接结构中螺栓孔孔边裂纹定量监测需求,提出了一种基于花萼状涡流传感器的损伤监测智能垫片,构建智能垫片监测半解析模型,分析垫片材料电磁属性对损伤监测效果的影响,并进行在线监测试验验证分析结果. 半解析模型结果表明,智能垫片各个感应通道的幅值比变化量随垫片磁导率增大而增大,而随垫片电导率增大而减小. 程序载荷谱作用下2A12-T4铝合金试件疲劳裂纹监测试验结果表明,铝合金和不锈钢材料的支撑垫片均能有效实现裂纹损伤的定量监测,但不锈钢材料的智能垫片其监测曲线比铝合金材料的智能垫片平滑,监测效果好. 将各通道幅值比变化曲线中的拐点作为特征点,通道1能够对累积损伤进行监测,通道2,3,4能够对疲劳裂纹扩展长度进行定量监测,监测精度达到1 mm.      

大连市水务智慧化依赖度研究

对智慧化依赖度在水务行业的内涵进行了阐述，通过对水务业务的梳理，设计水务业务架构，基于水务业务构建智慧化依赖度分析矩阵，并以大连市智慧水务的建设为例，应用层次分析法进行了水务业务对信息智慧度的分析。结果表明，对于大连市智慧水务建设，防汛抗旱管理、水资源管理等专业业务是重要和迫切需要建设的领域。水务业务对智慧依赖度的分析为智慧水务规划提供了一个分析工具，能够更合理安排好智慧水务建设的次序，正确理解和分析智慧水务建设与水务管理能力提升之间的关系。