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智能材料结构在航空领域中的应用 被引量:20
1
作者 裘进浩 边义祥 +1 位作者 季宏丽 朱孔军 《航空制造技术》 2009年第3期26-29,共4页
最早开展智能材料结构研究的就是航空领域。随着航空科学技术的飞速发展,对飞行器的结构提出了轻质、高可靠性、高维护性、高生存能力的要求,为了适应这些要求,必须增加材料的智能性,使用智能材料结构。智能材料结构在航空飞行器上的应... 最早开展智能材料结构研究的就是航空领域。随着航空科学技术的飞速发展,对飞行器的结构提出了轻质、高可靠性、高维护性、高生存能力的要求,为了适应这些要求,必须增加材料的智能性,使用智能材料结构。智能材料结构在航空飞行器上的应用主要有智能蒙皮、自适应机翼、振动噪声控制和结构健康监测等。 展开更多
关键词 智能材料结构 航空领域 应用 航空飞行器 航空科学技术 结构健康监测 振动噪声控制 自适应机翼
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压电智能结构荷载识别方法的研究 被引量:15
2
作者 周晚林 王鑫伟 胡自力 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期491-495,共5页
采用压电智能结构实测荷载的输出响应,基于BP神经网络与有限元逆分析提出一种识别荷载位置及大小的方法,首先在结构的不同位置施加单位荷载由有限元方法计算得到网络的学习样本,经网络作逆分析识别茼载位置,继而通过有限元逆逼近方法确... 采用压电智能结构实测荷载的输出响应,基于BP神经网络与有限元逆分析提出一种识别荷载位置及大小的方法,首先在结构的不同位置施加单位荷载由有限元方法计算得到网络的学习样本,经网络作逆分析识别茼载位置,继而通过有限元逆逼近方法确定荷载大小的最小二乘解,数值算例表明,该方法计算速度快、精度高,不受结构几何形状和边界条件的限制,用于识别实际压电智能结构不确定荷载的位置及大小是可行的。 展开更多
关键词 压电智能结构 荷载识别 BP神经网络 有限元 健康监控
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基于压电智能结构飞机座舱振动噪声主动控制研究 被引量:8
3
作者 孙亚飞 陈仁文 +1 位作者 徐志伟 王鑫伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期43-48,共6页
针对在某些特殊情况下飞机座舱振动、噪声过大的实际情况 ,本文对其进行了振动、噪声抑制研究。以某飞机座舱模型为研究对象 ,利用压电智能结构 ,并结合振动主动控制方法和 L MS自适应滤波算法 ,实现了一套完整的飞机座舱模型振动、噪... 针对在某些特殊情况下飞机座舱振动、噪声过大的实际情况 ,本文对其进行了振动、噪声抑制研究。以某飞机座舱模型为研究对象 ,利用压电智能结构 ,并结合振动主动控制方法和 L MS自适应滤波算法 ,实现了一套完整的飞机座舱模型振动、噪声主动控制系统。最后本文给出实验结果 ,证明了此方法对飞机座舱模型振动。 展开更多
关键词 飞机座舱模型 压电智能结构 振动主动控制 LMS自适应算法
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智能材料结构的研究现状及未来发展 被引量:19
4
作者 谢建宏 张为公 梁大开 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期6-9,共4页
智能材料结构是一门由多学科高度交叉的新兴前沿学科,其发展潜力巨大,应用前景广阔,现已成为国际上的研究热点之一。对智能材料结构的研究现状进行了阐述,对智能材料结构的关键技术进行了分析,并对其未来发展进行了展望。
关键词 智能材料结构 智能传感技术 智能驱动技术 智能控制技术 智能信息处理与传输
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智能材料结构中的几种无损检测新技术 被引量:5
5
作者 胡自力 沈星 +1 位作者 熊克 陶宝祺 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期373-378,共6页
材料或结构的无损检测技术 ,由于其密切联系实际应用而一直受到广泛关注。本文在参考国内外最新研究的基础上 ,对工程材料结构的损伤检测方法作了简要综述 ,着重介绍了智能材料结构中的应力波因子技术、高频机械阻抗技术和空心光纤传感... 材料或结构的无损检测技术 ,由于其密切联系实际应用而一直受到广泛关注。本文在参考国内外最新研究的基础上 ,对工程材料结构的损伤检测方法作了简要综述 ,着重介绍了智能材料结构中的应力波因子技术、高频机械阻抗技术和空心光纤传感技术 。 展开更多
关键词 无损检测 智能材料结构 应力波因子 机械阻抗
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智能材料结构的研究进展 被引量:6
6
作者 陶宝祺 刘果 袁慎芳 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1995年第1期14-26,共13页
智能材料结构是当前国内外研究的热门课题,进展很快。它的兴起将冲击材料研究部门,并引起了结构设计部门的变革。本文主要介绍埋入传感元件、驱动元件并采用人工神经网络、图形特征识别及新型声发射系统的三种强度自诊断智能结构,埋... 智能材料结构是当前国内外研究的热门课题,进展很快。它的兴起将冲击材料研究部门,并引起了结构设计部门的变革。本文主要介绍埋入传感元件、驱动元件并采用人工神经网络、图形特征识别及新型声发射系统的三种强度自诊断智能结构,埋入形状记忆合金丝的大面积强度自适应结构,以及预报材料疲劳寿命、减振降噪、无舵面机翼和光电红外隐身等智能结构的研究进展。 展开更多
关键词 传感器 控制系统 神经网络 智能材料 结构 航空
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压电智能结构冲击荷载谱的反演方法 被引量:6
7
作者 周晚林 王鑫伟 胡自力 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期291-295,共5页
基于对智能层合板结构的模态分析 ,提出由结构的压电模态响应反演瞬态荷载时间历程的有限元方法。介绍了压电模态传感器的实现原理 ,并给出了由实测压电单元输出得到结构模态响应的计算公式。采用无条件稳定的精细逐步积分法求解结构的... 基于对智能层合板结构的模态分析 ,提出由结构的压电模态响应反演瞬态荷载时间历程的有限元方法。介绍了压电模态传感器的实现原理 ,并给出了由实测压电单元输出得到结构模态响应的计算公式。采用无条件稳定的精细逐步积分法求解结构的模态动力学微分方程 ,构造了通过结构的模态响应直接反求荷载列阵的迭代算法。该方法迭代过程简单可靠、计算速度快、识别精度高 ,适用于任意形状和边界条件的复杂智能结构。实例表明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 智能层合板 载荷识别 压电模态分析 逐步积分法 反演 分层损伤
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光纤光栅型智能结构损伤识别的小波包分析 被引量:9
8
作者 王彦 梁大开 周兵 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1731-1737,共7页
基于结构振动监测技术,采用小波包分析方法对采集的结构振动信号进行了小波分解。介绍了小波包分解技术,提出将小波包能量谱作为损伤指标用以表征结构的损伤状态。在相同损伤位置不同损伤程度、不同损伤位置相同损伤程度的两种情况下对... 基于结构振动监测技术,采用小波包分析方法对采集的结构振动信号进行了小波分解。介绍了小波包分解技术,提出将小波包能量谱作为损伤指标用以表征结构的损伤状态。在相同损伤位置不同损伤程度、不同损伤位置相同损伤程度的两种情况下对试件进行了六种不同损伤工况的振动信号分析。数据分析结果表明,结构的损伤将导致结构振动信号小波包分解中特定阶数的能量增加,而所提出的损伤指标对结构的损伤程度、损伤距离及损伤位置与光栅传感器之间的角度均敏感,实验中能够识别12 g重物且距离光纤光栅传感器30 cm的损伤,表明对智能结构的在线损伤识别是可行的。 展开更多
关键词 光纤光栅型智能结构 损伤识别 小波包能量谱
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采用空心光纤自诊断、自修复智能结构的研究 被引量:23
9
作者 梁大开 杨红 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第4期261-263,共3页
为了对复合材料结构的损伤进行自修复 ,提出了利用空心光纤实现智能复合材料结构中难度较大的自修复功能 ,对其中的一些关键技术进行了初步的研究。利用空心光纤作为输送修复结构胶液的通道 ,当结构的关键部位出现损伤时 ,内含胶液的空... 为了对复合材料结构的损伤进行自修复 ,提出了利用空心光纤实现智能复合材料结构中难度较大的自修复功能 ,对其中的一些关键技术进行了初步的研究。利用空心光纤作为输送修复结构胶液的通道 ,当结构的关键部位出现损伤时 ,内含胶液的空心光纤网络可以检测出结构损伤的位置 ,并输出胶液对损伤进行修复 。 展开更多
关键词 空心光纤 自修复 复合材料 自诊断
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自动测试系统中的智能结构 被引量:29
10
作者 杨明 曾捷 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第6期93-97,共5页
将智能结构的思想引入测试领域中,利用可重构技术将系统现有资源按测试要求配置为不同的结构。说明在现有技术条件下基于软件无线电技术的测试是最接近于测试智能结构。对测试设备配置为通信测试的软硬件结构和配置的过程做出初步研究,... 将智能结构的思想引入测试领域中,利用可重构技术将系统现有资源按测试要求配置为不同的结构。说明在现有技术条件下基于软件无线电技术的测试是最接近于测试智能结构。对测试设备配置为通信测试的软硬件结构和配置的过程做出初步研究,在评估板上对宽带数据电台中频数字处理试验证实了在同一个硬件平台上根据测试需要配置成不同系统,能正确完成数据采集、数据分析和快速准确识别信号、频谱分析等设计功能。最后指出测试智能结构发展最终目标是设备与测试的融合。 展开更多
关键词 智能结构 软件无线电 自动测试系统
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Hilbert变换在压电智能结构冲击定位中的应用 被引量:8
11
作者 周晚林 王鑫伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期124-127,共4页
利用Hilbert变换在计算原时间序列瞬态属性方面的特性 ,把冲击应力波的时域信号变为连续的瞬态时序信号 ,易于提取与冲击定位相关的特征信息训练人工神经网络 ,实现冲击位置的自动识别。实验表明 ,以应力波信号的起始时间、峰值以及到... 利用Hilbert变换在计算原时间序列瞬态属性方面的特性 ,把冲击应力波的时域信号变为连续的瞬态时序信号 ,易于提取与冲击定位相关的特征信息训练人工神经网络 ,实现冲击位置的自动识别。实验表明 ,以应力波信号的起始时间、峰值以及到达峰值的时间为特征向量具有较高的冲击定位精度 ,该方法可用于结构低速。 展开更多
关键词 应力波 HILBERT变换 BP神经网络 低速冲击 健康监测 纤维增强复合材料层合板 压电智能结构 冲击定位
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缓冲特性可控的智能气囊装置实验研究 被引量:9
12
作者 戈嗣诚 陈斐 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期377-381,共5页
提出了一种可对气囊排气口进行实时主动控制的气囊装置,称为智能气囊。智能气囊是一种应用智能材料结构设计的智能缓冲构件,能在碰撞过程中实现主动缓冲,可使缓冲过载更为平缓。在对气囊内不可压流分析的基础上,推导了理想缓冲时排气口... 提出了一种可对气囊排气口进行实时主动控制的气囊装置,称为智能气囊。智能气囊是一种应用智能材料结构设计的智能缓冲构件,能在碰撞过程中实现主动缓冲,可使缓冲过载更为平缓。在对气囊内不可压流分析的基础上,推导了理想缓冲时排气口面积变化规律,并建立了主动缓冲模型。在此基础上设计了智能气囊实验装置,采用独立的传感、驱动、控制元件及气囊。驱动机构采用层叠电致伸缩驱动器设计,实验显示该机构具有良好的驱动性能;控制采用了一维的模糊控制方法。控与不控的对比实验证实了智能气囊装置具有主动缓冲功能。 展开更多
关键词 气囊 实验研究 制方 缓冲功能 主动 智能 装置 可控 不可压流 一维
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智能气囊的冲击主动控制原理实验研究 被引量:17
13
作者 戈嗣诚 陈斐 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期600-603,共4页
智能气囊是一种应用智能材料结构设计的智能缓冲构件。智能气囊能在缓冲过程中主动控制冲击过载,可使缓冲过程的冲击过载更为平缓,提高缓冲保护的有效性。本文首次对智能气囊的结构组成、缓冲原理进行了理论分析和实验研究,并对智能气... 智能气囊是一种应用智能材料结构设计的智能缓冲构件。智能气囊能在缓冲过程中主动控制冲击过载,可使缓冲过程的冲击过载更为平缓,提高缓冲保护的有效性。本文首次对智能气囊的结构组成、缓冲原理进行了理论分析和实验研究,并对智能气囊的冲击主动控制原理进行了实验验证。其中驱动机构采用层叠电致伸缩驱动器设计,因电致伸缩材料具有执行力大、响应快、线性范围宽的特点。文中利用层叠电致伸缩驱动器设计了智能气囊排气装置,测试了其动态响应特性与缓冲驱动特性。研究结果表明,该排气装置具有良好的驱动性能,可以满足智能气囊的排气控制要求。控制采用了一维的模糊控制方法,提高了控制的速度。实验研究结果证实智能气囊缓冲器的原理是正确的。 展开更多
关键词 智能气囊 缓冲器 冲击主动控制 层叠电致伸缩驱动器
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一种高精度航空结构多主体协作冲击定位方法 被引量:4
14
作者 梁栋 袁慎芳 孙红兵 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期191-197,共7页
为了提高结构冲击载荷定位的精度和实时性,针对声发射和逆问题分析两类方法的优点和不足,结合多主体技术提出了一种高精度航空结构多主体协作冲击定位方法。两类冲击定位方法自主并行工作,通过黑板协作融合,彼此通信交互消息,参考优化... 为了提高结构冲击载荷定位的精度和实时性,针对声发射和逆问题分析两类方法的优点和不足,结合多主体技术提出了一种高精度航空结构多主体协作冲击定位方法。两类冲击定位方法自主并行工作,通过黑板协作融合,彼此通信交互消息,参考优化定位结果,保证位置精度的同时提高了实时性。在大型航空铝板上的实验表明,该冲击载荷定位方法快速有效,具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 结构健康监测 高精度冲击定位 多主体 黑板 协作
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基于压电智能结构的垂尾减振系统 被引量:3
15
作者 陈仁文 刘强 +1 位作者 徐志伟 王鑫伟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期603-608,共6页
以垂尾为研究对象,根据模态分析结果,将压电驱动和传感元件分为两组,并以对称方式嵌入到垂尾中,为了解决驱动器的输出与参考信号相耦合导致的不稳定问题,提出一种解耦的自适应前馈控制算法,设计了能够主动减振的垂尾系统,进而降低了垂... 以垂尾为研究对象,根据模态分析结果,将压电驱动和传感元件分为两组,并以对称方式嵌入到垂尾中,为了解决驱动器的输出与参考信号相耦合导致的不稳定问题,提出一种解耦的自适应前馈控制算法,设计了能够主动减振的垂尾系统,进而降低了垂尾振动引起的疲劳损伤.实验结果表明,该垂尾能够较好地抑制飞行过程中的振动. 展开更多
关键词 飞机垂尾 压电智能结构 振动主动控制 自适应算法
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基于长周期光纤光栅微弯特性的智能结构振动监测 被引量:4
16
作者 王彦 梁大开 周兵 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1154-1158,共5页
首先研究了长周期光纤光栅的微弯特性,结果表明,其固定波长处的光功率与LPFG的弯曲度成线性,由此将其粘贴于试件上,研究了当试件受到垂直周期力载荷而发生弯曲并随之振动时LPFG的动态响应特性,利用布拉格光栅反射特性获得确定波长处的... 首先研究了长周期光纤光栅的微弯特性,结果表明,其固定波长处的光功率与LPFG的弯曲度成线性,由此将其粘贴于试件上,研究了当试件受到垂直周期力载荷而发生弯曲并随之振动时LPFG的动态响应特性,利用布拉格光栅反射特性获得确定波长处的窄带光作为LPFG的入射光源,通过对固定波长处的光功率探测,进而实现对试件从2Hz到2000Hz范围内的振动监测。由实验采集到的振动信号时域波形及其频谱表明,基于弯曲的LPFG振动传感器具有很好的动态响应特性,其频谱与激振信号频率完全吻合,能够应用于智能材料与结构的健康监测。 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 振动监测 微弯特性 布拉格光栅
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含损伤SMA增强智能复合材料的一维增量本构关系 被引量:3
17
作者 胡自力 熊克 王鑫伟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期468-473,共6页
基于对马氏体相变热流 -温度曲线的唯象模拟 ,以及马氏体体积分数与热力势对温度偏导数之间的线性关系 ,提出了一种新的马氏体相变动力学模型。借助细观力学模型 ,研究了纤维断裂和剥离对宿主材料刚度和热膨胀系数的影响 ,并给出了相应... 基于对马氏体相变热流 -温度曲线的唯象模拟 ,以及马氏体体积分数与热力势对温度偏导数之间的线性关系 ,提出了一种新的马氏体相变动力学模型。借助细观力学模型 ,研究了纤维断裂和剥离对宿主材料刚度和热膨胀系数的影响 ,并给出了相应的数学表达式。引入了纤维断裂损伤度、纤维剥离损伤度和界面影响系数等表征损伤程度的物理量 ,并最终建立了考虑这些损伤影响的形状记忆合金增强智能复合材料的一维增量本构关系。 展开更多
关键词 含损伤SMA增强智能复合材料 形状记忆合金 马氏体相变 动力学模型 细观力学模型 本构关系
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基于法珀腔光纤传感器的光纤智能夹层的研究 被引量:4
18
作者 梁大开 李东升 +1 位作者 潘晓文 陈伟民 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期226-228,共3页
法珀腔光纤传感器是一种适合于智能结构自诊断系统的光纤传感器。在理论分析了法珀腔光纤传感器的基础上,对一种模块化的光纤自诊断系统——光纤智能夹层进行了研究,并对基于光纤法珀腔传感器的光纤智能夹层试件进行了四点弯曲试验。结... 法珀腔光纤传感器是一种适合于智能结构自诊断系统的光纤传感器。在理论分析了法珀腔光纤传感器的基础上,对一种模块化的光纤自诊断系统——光纤智能夹层进行了研究,并对基于光纤法珀腔传感器的光纤智能夹层试件进行了四点弯曲试验。结果表明,光纤智能夹层具有易于制作,使用方便等诸多特点;智能夹层中光纤法珀腔传感器的应变与载荷之间具有良好的线性关系。利用智能夹层中的光纤传感器网络和先进信息处理技术,可以建立结构损伤主动、在线和实时监测系统。 展开更多
关键词 光纤法珀腔传感器 光纤智能夹层 智能结构
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基于光纤智能夹层和模糊RBF神经网络的飞行器载荷识别 被引量:4
19
作者 胡兴柳 梁大开 陆观 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期491-495,共5页
为了更好地保障航空飞行器的安全,提高飞行器的可靠性,提出了一种通过性能参数稳定的光纤智能夹层采集数据,并且结合模糊RBF神经网络对机翼盒段载荷进行识别实验的方法。该方法融合了模糊理论和神经网络各自的优点,通过改进的模糊C均值... 为了更好地保障航空飞行器的安全,提高飞行器的可靠性,提出了一种通过性能参数稳定的光纤智能夹层采集数据,并且结合模糊RBF神经网络对机翼盒段载荷进行识别实验的方法。该方法融合了模糊理论和神经网络各自的优点,通过改进的模糊C均值聚类(FCM)聚类算法删除冗余的规则以进行规则的优化,能自适应地从学习样本数据中提取相应信息,实时地进行载荷辨识。从仿真结果可以看出:该网络模型具有学习时间较短、学习速率较快和精度较高等优点。 展开更多
关键词 模糊神经网络 智能夹层 初始聚类中心 模糊C均值聚类
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反求压电薄板智能结构荷载的有限元逆逼近方法 被引量:5
20
作者 周晚林 王鑫伟 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期164-168,共5页
基于压电薄板智能结构提出一种有限元逆逼近反求结构荷载参量的方法,逼近目标函数以压电电荷响应为参量,迭代初值采用单位荷载预逼近方法;数值算例表明了该方法的有效性,可用于解决压电智能结构的荷载识别问题。
关键词 压电薄板 智能结构 有限元逆逼近 荷载识别算法 固体力学 目标函数
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