智能材料系统与结构

本文介绍了工程构造安全监控的一条崭新思路－－智能材料系统与结构的引入。阐述了什么是智能材料系统与结构？智能材料系统与结构能解决什么问题？什么是智能的关键共性技术？提出了应当增加对智能材料系统与结构的Ｒ＆Ｄ投入等问题。     

我国首种智能溫控调光玻璃问世

<正>玻璃变"聪明"了!它能根据情况有时阻挡强光辐射,有时让室内采光良好。我国科学家研制了一种由温度和太阳光双重调节材料透光度的智能材料,将这种智能材料封装在两片玻璃中间,就可以制成智能温控调光玻璃。这是世界范围内温控调节玻璃技术的一大创新。     

基于FEM的水泥基压电复合材料的性能分析

建立了1-3型水泥基压电复合材料的有限元模型,并对其进行了静力分析、模态分析和瞬态动力学分析。得到了水泥基压电复合材料的内部应力应变分布、水泥基体对复合材料压电性能的影响、复合材料的厚度振动模态和在动态载荷下的响应情况。发现水泥基压电复合材料产生的驱动应变和节点应力都集中在压电陶瓷柱上,高泊松比和低弹性模量的水泥基体能够增加复合材料的压电性能;低频下水泥基压电复合材料的振动特性与压电陶瓷相同,且对外部的动态激励有着良好的线性响应。     

基于悬臂共振法的IPMC杨氏模量的动力学测定方法

针对目前IPMC智能材料杨氏模量的测定存在方法单一、破坏材料本身等问题,提出了一种基于悬臂共振法的动力学测定方法.该方法通过激励装置使IPMC发生有阻尼自由衰减振动,采用激光位移传感技术记录其振动历程,然后对采集到的信号进行分析处理,从而得到其基频,最后采用悬臂共振法建立IPMC的横向振动方程,引入边界条件即可计算出其杨氏模量.这种方法与目前存在的拉伸法和弯曲法相比,具有测试方便简单、对材料本身不产生破坏、测定结果精度高等优点.     

环境自适应软体机器人驱动方式和路径规划研究

软体机器人具有优越的柔软性能,能够灵活的穿越狭小的空间,并且对非结构化环境具有较强的自主适应能力．驱动方式和路径规划是软体机器人的关键,其驱动分为有缆驱动和无缆驱动．采用气动、形状记忆合金、电活性聚合物、聚合凝胶等作为驱动器．气动、形状记忆合金之类的驱动器灵活度低、自由度少;电活性聚合物以及聚合凝胶之类的驱动器灵活度高、自由度高．软体机器人的路径规划主要采用人工智能算法,在实际使用中还存在一系列的问题需要继续研究．比如概率路线法和碰撞检测法都易陷入局部最小点与最优点：遗传算法运算效率不高、在线规划困难：神经网络算法泛化能力差等．现在可用的智能算法都只适用特定的物体而不适用通用可变形物体．未来需要致力于柔性驱动器以及新型路径规划算法的研究．     

基于刚架的压电驱动器驱动力试验研究

压电材料是一种新型智能材料,利用压电材料制成的压电驱动器具有良好的主动驱动效果.据此开展了基于刚架的压电驱动器驱动性能的试验研究.研究表明,压电驱动器的驱动力与输入电压大致呈线性关系,增加预紧力能在一定程度上提高驱动器的驱动力.在试验的基础上,应用数据分析软件,对压电驱动器的驱动力与输入电压之间的理论关系进行了数据拟合,建立了"驱动力一电压"控制方程.研究成果可为实现基于压电驱动器的智能结构主动控制提供基础数据.     

聚偏氟乙烯改性氧化石墨烯智能柔性膜的湿电性能研究

石墨烯在湿气产电、水蒸发诱导产电、湿气响应驱动器等领域显示出强大的应用潜力,强化石墨烯基材料的湿电性能具有重要的现实意义.将一定量的聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoried,PVDF)引入到氧化石墨烯(gra-phene oxide,GO)薄膜中,在维生素C存在时,促使成膜过程中GO发生部分还原,最终...     

智能材料在土木工程结构振动控制中的应用

随着材料技术的发展,土木工程结构振动控制用传感和驱动装置也随之智能起来,其中包括:电磁流变材料、磁致伸缩材料、记忆合金材料、压电材料等,智能材料的广泛使用,帮助工程结构抵抗振动的影响.本文从振动控制的形式开始,进而介绍了主流智能材料在工程结构振动控制中的应用.     

刺激响应型的多金属氧簇-紫精基化合物的合成与应用

多金属氧簇-紫精基化合物是一类由紫精和多金属氧簇通过配位作用、阴阳离子的静电吸引以及氢键等相互作用构建的化合物.在此类化合物中多金属氧簇作为富电子的无机构筑块起到了提供电子的作用，将电子提供给紫精阳离子，从而赋予材料结构设计多变、良好的光热稳定性、多刺激响应等优点，实现了有机-无机杂化材料应用的升华.文中综述了近年来多金属氧簇-紫精基晶态化合物的合成、结构与性能、刺激响应中的电子转移途径，及其在智能传感、光催化领域的应用研究，最后总结了目前该领域发展的难点和不足，并提出未来的研究方向.