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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智能材料结构的研究进展 被引量：6

2

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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智能材料结构的振动抑制 被引量：6

3

作者 王征 陶宝祺 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 1995年第1期47-51,共5页

目前热门研究的智能材料结构是将材料构件与传感元件、致动元件结合成一个整体．传感元件作为信号传输与神经系统，使复合材料具有视觉和神经系统；致动元件作为局部或整体的致动器完成在役时的自适应功能。形状记忆合金是智能结构最先... 目前热门研究的智能材料结构是将材料构件与传感元件、致动元件结合成一个整体．传感元件作为信号传输与神经系统，使复合材料具有视觉和神经系统；致动元件作为局部或整体的致动器完成在役时的自适应功能。形状记忆合金是智能结构最先应用的驱动元件．本文就形状记忆合金作为分散致动器埋人或粘贴在结构上，利用其特殊的力学性能和物理性能，改变结构的自报频率，抑制结构振动的研究作了介绍． 展开更多

关键词 智能材料结构 振动抑制 形状记忆合金 自振频率

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应用少量短电阻应变丝布置的损伤评估智能材料结构

4

作者 袁慎芳 陶宝祺 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期96-100,共5页

智能材料结构是一门新学科，它越来越引起不同学科研究者们的兴趣，本文研究采用电阻应变丝为传感元件，人工神经网络为处理辨识器的损伤评估智能复合材料结构，提出并实施了一种少量短电阻应变丝的传感元件布置方法。

关键词 智能材料 结构 应变丝 损伤评估 人工神经网络

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压电智能结构的实验研究 被引量：6

5

作者 石立华 陶宝祺 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1996年第4期457-462,共6页

在复合材料表层铺设压电元件，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，赋予材料和结构传感及动作的能力。本研究的压电材料采用锆钛酸铅压电陶瓷，基体材料采用玻璃纤维－环氧树脂复合... 在复合材料表层铺设压电元件，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，赋予材料和结构传感及动作的能力。本研究的压电材料采用锆钛酸铅压电陶瓷，基体材料采用玻璃纤维－环氧树脂复合材料，与外部信号采集和控制系统结合，构成了智能结构实验系统。本文对这一系统的损伤诊断和损伤主动控制功能进行了实验研究。该结构一方面可对冲击、过载等可能造成损伤的原因进行监测，并诊断裂缝、连接松动等损伤的产生和位置，另一方面还可自适应地驱动结构中的压电驱动器，改善结构应力状态，防止损伤的扩展。 展开更多

关键词 压电材料 声发射 疲劳寿命 智能结构

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柔性结构振动控制的初步分析与试验研究 被引量：9

6

作者 陈勇 陶宝祺 +1 位作者 刘果 陈仁文 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期207-211,共5页

采用智能结构的原理和方法，对压电元件用于柔性结构振动控制的有关问题进行了初步探讨。对压电驱动器与结构的匹配关系进行了理论分析，对模态传感－驱动器对在柔性悬臂板结构中的布置数量和位置进行了优化设计，并对结构的振动进行了... 采用智能结构的原理和方法，对压电元件用于柔性结构振动控制的有关问题进行了初步探讨。对压电驱动器与结构的匹配关系进行了理论分析，对模态传感－驱动器对在柔性悬臂板结构中的布置数量和位置进行了优化设计，并对结构的振动进行了控制试验，验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 智能结构 压电陶瓷 柔性结构 振动控制

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压电复合材料薄壳结构振动主动控制 被引量：4

7

作者 陈勇 陶宝祺 +2 位作者 刘果 金江 万建国 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1998年第4期228-232,共5页

对表面粘贴压电元件的复合材料薄壳结构的应变驱动原理、振动控制方程进行了分析。建立了自适应控制系统，对粘贴了压电材料的玻纤／环氧圆柱壳的振动进行了主动控制实验。结果表明，压电自适应壳结构能对薄壳的振动进行有效抑制，同时... 对表面粘贴压电元件的复合材料薄壳结构的应变驱动原理、振动控制方程进行了分析。建立了自适应控制系统，对粘贴了压电材料的玻纤／环氧圆柱壳的振动进行了主动控制实验。结果表明，压电自适应壳结构能对薄壳的振动进行有效抑制，同时使壳体噪声辐射得到显著衰减。 展开更多

关键词 复合材料 压电陶瓷 振动主动控制

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利用厚度剪切压电效应的2-2型压电复合材料的性能研究 被引量：3

8

作者 万建国 陶宝祺 +1 位作者 何存富 朱纪军 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期221-224,共4页

制备了利用厚度剪切压电效应的２２型压电复合材料，测试了在电场作用下压电复合材料的变形特性，初步研究了不同参数对压电复合材料变形性能的影响。结果表明：（１）由于柔性聚合物的加入，压电复合材料的变形性能得到了大幅度的提... 制备了利用厚度剪切压电效应的２２型压电复合材料，测试了在电场作用下压电复合材料的变形特性，初步研究了不同参数对压电复合材料变形性能的影响。结果表明：（１）由于柔性聚合物的加入，压电复合材料的变形性能得到了大幅度的提高；（２）随着ＰＺＴ体积份数的增大，压电复合材料的变形量增大，直至达到最大，随后则随着ＰＺＴ体积份数的增大而下降；（３）ＰＺＴ单元的尺寸越小，压电复合材料的变形量越大。 展开更多

关键词 压电复合材料 压电效应 性能 厚度剪切

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光纤埋入碳纤维复合材料后光学性能变化的研究 被引量：2

9

作者 梁大开 陶宝祺 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期8-10,13,共4页

介绍了对光纤埋入碳纤维复合材料结构成型过程中，光纤性能变化的研究。在碳纤维复合材料结构的成型过程中，光纤将承受高温、高压的作用，这种恶劣环境将对光纤的性能产生影响。本文的研究将对提高智能复合材料结构中光纤传感系统的性... 介绍了对光纤埋入碳纤维复合材料结构成型过程中，光纤性能变化的研究。在碳纤维复合材料结构的成型过程中，光纤将承受高温、高压的作用，这种恶劣环境将对光纤的性能产生影响。本文的研究将对提高智能复合材料结构中光纤传感系统的性能起到重要的作用。 展开更多

关键词 光纤 碳纤维 智能 复合材料结构 光学性能

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压电机敏桁架结构振动自适应控制及实验研究 被引量：1

10

作者 朱晓锦 陶宝祺 +1 位作者 刘果 陈勇 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 1998年第2期98-102,共5页

简要说明了自适应滤波前馈控制方法实现结构振动主动控制的设计思想，详细论述了基于这一思想所开发的自适应控制系统构成与设计方法，在此基础上对一压电机敏桥架结构进行了振动主动控制实验，取得了良好的抵消振动效果。

关键词 智能结构 振动主动控制 自适应滤波 压电结构

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智能结构自适应消振控制系统开发与实现 被引量：2

11

作者 朱晓锦 陶宝祺 《数据采集与处理》 EI CSCD 1998年第4期348-352,共5页

从振动主动控制设计思想出发，基于自适应控制策略，对实现结构振动响应主动控制的自适应控制系统进行了研究与开发；在此基础上，应用自适应滤波前馈控制方法对一压电机敏刚架结构进行了振动主动控制实验，取得了良好的抵消振动效果，... 从振动主动控制设计思想出发，基于自适应控制策略，对实现结构振动响应主动控制的自适应控制系统进行了研究与开发；在此基础上，应用自适应滤波前馈控制方法对一压电机敏刚架结构进行了振动主动控制实验，取得了良好的抵消振动效果，从而表明了这一系统的有效性与可靠性。 展开更多

关键词 消振措施 自适应滤波 智能结构 振动主动控制

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智能结构微位移测试及数值分析 被引量：1

12

作者 周勇 周北岳 李实 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第1期134-137,共4页

对在压电陶瓷驱动下复合材料悬臂梁的静态变形及控制进行了试验研究。首先测试了复合材料基体和压电陶瓷片的材料常数;然后通过实验求得上下表面对称粘贴有分布式压电驱动器的复合材料悬臂梁静态位移与驱动电压间的非线性关系,所得结果... 对在压电陶瓷驱动下复合材料悬臂梁的静态变形及控制进行了试验研究。首先测试了复合材料基体和压电陶瓷片的材料常数;然后通过实验求得上下表面对称粘贴有分布式压电驱动器的复合材料悬臂梁静态位移与驱动电压间的非线性关系,所得结果与开发的4节点有限元计算结果相吻合。结果表明,利用压电陶瓷驱动器可对结构的微位移进行驱动,从而实现结构的精确定位。 展开更多

关键词 智能结构 微位移 形状控制 驱动电压

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PVDF压电薄膜在结构监测中的应用初探 被引量：15

13

作者 万建国 石立华 +1 位作者 朱纪军 陶宝琪 《传感技术学报》 CAS CSCD 1998年第1期18-24,共7页

本研究对采用PVDF压电薄膜监测结构的基本特性进行了较为系统的研究.分别做了PVDF压电薄膜监测结构的静态和动态响应实验,实验结果表明:PVDF压电薄膜监测结构应变的灵敏度很高,其静态响应的线性度也很好,而其动态响应则有非线性和迟滞现... 本研究对采用PVDF压电薄膜监测结构的基本特性进行了较为系统的研究.分别做了PVDF压电薄膜监测结构的静态和动态响应实验,实验结果表明:PVDF压电薄膜监测结构应变的灵敏度很高,其静态响应的线性度也很好,而其动态响应则有非线性和迟滞现象.对于用PVDF压电薄膜监测结构的冲击载荷也进行了初步的研究,实验结果表明采用PVDF压电薄膜可以实时监测结构所受的冲击载荷,并能及时反应出结构所受到的冲击损伤. 展开更多

关键词 PVDF 压电薄膜 结构监测 压电陶瓷

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一种非接触式测定材料弹性常数的新方法 被引量：10

14

作者 何存富 周辛庚 戴福隆 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第6期720-725,共6页

提出一种非接触式测定材料弹性常数的新方法———通过测量由激光脉冲轰击试件表面产生的纵波和表面波速度，求得材料弹性常数．这种方法具有非接触性，适用于高温、有毒等环境下（或在线）的测量．所得的结果表明，该方法为特殊环境下... 提出一种非接触式测定材料弹性常数的新方法———通过测量由激光脉冲轰击试件表面产生的纵波和表面波速度，求得材料弹性常数．这种方法具有非接触性，适用于高温、有毒等环境下（或在线）的测量．所得的结果表明，该方法为特殊环境下弹性常数的非接触测量提供了一种行之有效的方法． 展开更多

关键词 激光超声 纵波 表面波 非接触测量 弹性常数

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交叉指形电极压电纤维复合材料的优化设计 被引量：14

15

作者 刘卫民 陈勇 +1 位作者 刘永刚 沈星 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期29-31,50,共4页

交叉指形电极压电纤维复合材料是1-3型压电复合材料的新成员,以提高其驱动应变为目的,采用有限元软件ANSYS分析了其驱动特性,并给出了组分材料特性对驱动性能的影响规律。结果表明:采用低弹性模量、高泊松比的压电相和聚合物相有利于提... 交叉指形电极压电纤维复合材料是1-3型压电复合材料的新成员,以提高其驱动应变为目的,采用有限元软件ANSYS分析了其驱动特性,并给出了组分材料特性对驱动性能的影响规律。结果表明:采用低弹性模量、高泊松比的压电相和聚合物相有利于提高压电片的驱动应变;聚合物相的介电常数对驱动应变影响最大,采用高介电常数的聚合物相可以使其驱动应变明显提高。 展开更多

关键词 交叉指形电极压电纤维复合材料 驱动应变 压电相

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一种改进的合成孔径聚焦算法研究 被引量：7

16

作者 李秋锋 石立华 +1 位作者 金信鸿 梁大开 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第3期440-443,共4页

在超声混凝土检测时,合成孔径聚焦技术(SAFT)是一种有效的方法。为了进一步提高混凝土材料深度探测分辨力,该文提出了一种改进的合成孔径成像算法。此法将SAFT原理与波包原子分解算法相结合,能更有效聚焦,提高混凝土探测成像的分辨力,... 在超声混凝土检测时,合成孔径聚焦技术(SAFT)是一种有效的方法。为了进一步提高混凝土材料深度探测分辨力,该文提出了一种改进的合成孔径成像算法。此法将SAFT原理与波包原子分解算法相结合,能更有效聚焦,提高混凝土探测成像的分辨力,并可减少成像算法的运算量。利用仿真实验对这种改进的合成孔径算法进行了验证。结果表明,和传统SAFT算法比较,此法的成像目标定位能力增强,能获得更好的成像效果。 展开更多

关键词 超声探测 混凝土 合成孔径聚焦 波包原子分解

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基于遗传算法的双阈值小波去噪方法研究 被引量：11

17

作者 张荣祥 李正强 郑世杰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第6期20-22,25,共4页

在讨论小波阈值去噪的软阙值、硬阈值方法基础上,提出了一种利用遗传算法对上下阈值T1和T2进行优化,并通过双阈值进行阈值量化的新方法,该方法不仅能有效地克服硬阈值处理方法可能引起的伪吉布斯现象和软阈值处理方法的恒定偏差的不足,... 在讨论小波阈值去噪的软阙值、硬阈值方法基础上,提出了一种利用遗传算法对上下阈值T1和T2进行优化,并通过双阈值进行阈值量化的新方法,该方法不仅能有效地克服硬阈值处理方法可能引起的伪吉布斯现象和软阈值处理方法的恒定偏差的不足,还能有效地从高频信号中去除噪声引起的高频干扰信号。仿真实验结果表明:该方法在信号去噪中比传统的硬阈值和软阈值方法有更高的信噪比和更小的均方误差,可以较好地恢复信号。 展开更多

关键词 小波去噪 双阈值 阈值规则 遗传算法

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含金属芯压电纤维的传感特性研究 被引量：3

18

作者 边义祥 裘进浩 +2 位作者 王鑫伟 季宏丽 朱孔军 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期28-32,共5页

基于设计和工程实用性的需要,建立了含金属芯压电纤维压电传感器的理论模型。根据本构关系方程,推导出悬臂杆结构含金属芯压电纤维受轴向力和轴向应变后产生电荷的解析表达式;分别计算了不同半径比、含钨芯和铂金芯的压电纤维受到固定... 基于设计和工程实用性的需要,建立了含金属芯压电纤维压电传感器的理论模型。根据本构关系方程,推导出悬臂杆结构含金属芯压电纤维受轴向力和轴向应变后产生电荷的解析表达式;分别计算了不同半径比、含钨芯和铂金芯的压电纤维受到固定轴向力和固定轴向应变时产生的电荷值,分析了金属芯性能和半径比对产生电荷的影响。试验比较了不同长度和半径的压电纤维的准静态和动态应变传感性能,测试了等强度梁的固有振动频率。试验结果表明,该传感器具有较高的准静态和动态应变传感灵敏度,最高达0.163nC/με;具有较好的冲击振动传感性能。 展开更多

关键词 压电陶瓷 纤维 应变 传感器 金属芯

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含金属芯压电纤维的纵向振动研究 被引量：4

19

作者 边义祥 裘进浩 王鑫伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期111-115,共5页

建立了悬臂杆结构含金属芯压电纤维的纵向振动模型和动态测试模型。基于第一类压电方程，推导了外加简谐激励电压时，悬臂杆结构含金属芯压电纤维的等效纵向外力；基于纵向振动理论，推导出纵向振动模型；并由电位移，得到表面电荷、电... 建立了悬臂杆结构含金属芯压电纤维的纵向振动模型和动态测试模型。基于第一类压电方程，推导了外加简谐激励电压时，悬臂杆结构含金属芯压电纤维的等效纵向外力；基于纵向振动理论，推导出纵向振动模型；并由电位移，得到表面电荷、电流、导纳，建立了动态测试模型，通过测量共振频率fr、反共振频率fa和低频电容CLF，计算出压电纤维的几个主要参数：弹性柔顺系数s11E、机电耦合系数k31、介电常数ε33和压电常数d31。详细叙述了纵向振动模型和动态测试模型的建立过程，并给出了具体的测试方法，提供了一个实际试样的测试结果。测试结果表明，根据纵向振动模型所建立的动态测试方法可以快速、准确地测量含金属芯压电纤维的主要参数。 展开更多

关键词 金属芯 压电纤维 纵向振动 动态测试

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无线传感网络在结构健康监测中的应用 被引量：10

20

作者 叶伟松 袁慎芳 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期890-894,共5页

将无线传感网络引入结构健康监测中。根据无线传感网络的体系结构和性能标准,提出了应用在结构健康监测里的一些特殊需求。设计了一套实验系统,在此基础上,开发出几种网络协议和应用程序,实现了多跳路由,多参数采集和网络抗毁性,并应用... 将无线传感网络引入结构健康监测中。根据无线传感网络的体系结构和性能标准,提出了应用在结构健康监测里的一些特殊需求。设计了一套实验系统,在此基础上,开发出几种网络协议和应用程序,实现了多跳路由,多参数采集和网络抗毁性,并应用这些程序,协同完成了载荷定位和紧固连接件松动诊断。实验证明,无线传感网络在结构健康监测中应用前景广阔。 展开更多

关键词 结构健康监测 无线传感网络 路由协议

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