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智能材料结构的研究现状及未来发展 被引量:19
1
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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多传感器信息融合技术及其在智能材料结构中的应用 被引量:3
2
作者 蒋雅娜 王帮峰 +1 位作者 李迎 施益峰 《中国测试技术》 2003年第5期22-23,19,共3页
多传感器信息融合技术是对多传感器信号处理的一种有效方法,在军事和民用领域中有着广阔的应用前景,本文主要论述了多传感器信息融合技术的分类和多传感器信息融合技术的数据处理方法。并在此基础上,对多传感器信息融合技术在智能材料... 多传感器信息融合技术是对多传感器信号处理的一种有效方法,在军事和民用领域中有着广阔的应用前景,本文主要论述了多传感器信息融合技术的分类和多传感器信息融合技术的数据处理方法。并在此基础上,对多传感器信息融合技术在智能材料结构中的应用进行了研究。 展开更多
关键词 传感器 信息融合 智能材料 智能结构 数据处理
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光纤埋人碳纤维复合材料结构的实验研究 被引量:12
3
作者 梁大开 黄明双 陶宝祺 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期16-18,40,共4页
介绍了保偏光纤埋人碳纤维复合材料结构成型后光学性能的变化、将光纤埋人碳纤维复合材料结构时遇到的一些问题及为提高光纤成活率所采取的措施等的实验研究结果。
关键词 保偏光纤 碳纤维复合材料 智能结构 埋入结构
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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
4
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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压电纤维复合材料在结构减振中的应用 被引量:14
5
作者 侯志伟 陈仁文 +1 位作者 徐志伟 刘强 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期51-54,共4页
介绍了压电纤维复合材料,并利用该材料设计了自传感驱动器,并将其应用于梁的频响辨识。将该材料用于飞机垂尾的减振系统,目的是为了抑制在飞行过程中产生的振动和测试压电纤维复合材料在尾翼振动主动控制方面的性能表现。试验结果表明,... 介绍了压电纤维复合材料,并利用该材料设计了自传感驱动器,并将其应用于梁的频响辨识。将该材料用于飞机垂尾的减振系统,目的是为了抑制在飞行过程中产生的振动和测试压电纤维复合材料在尾翼振动主动控制方面的性能表现。试验结果表明,该材料具有良好的传感和驱动性能,并且减振效果优于压电陶瓷。 展开更多
关键词 压电纤维复合材料 自感知 结构减振 自适应算法
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光纤复合材料结构低速冲击判位研究 被引量:10
6
作者 陆观 梁大开 +2 位作者 胡兴柳 芦吉云 曾捷 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期577-581,共5页
复合材料智能结构容易产生从表面无法探测到的低速冲击损伤。试验利用光纤复合材料结构中布拉格光纤光栅传感器受到低速冲击后中心波长随应力变化这一特性,在恒温下用布拉格光栅对复合材料智能结构受到的低速冲击位置给出判别。通过计... 复合材料智能结构容易产生从表面无法探测到的低速冲击损伤。试验利用光纤复合材料结构中布拉格光纤光栅传感器受到低速冲击后中心波长随应力变化这一特性,在恒温下用布拉格光栅对复合材料智能结构受到的低速冲击位置给出判别。通过计算冲击待测数字采样信号与所有冲击模板数字采样信号的Hausdorff距离,给出两者的相似度,利用相似度判别复合材料结构低速冲击位置。试验表明布拉格光纤光栅传感器可以监测复合材料冲击信号,能够对复合材料结构低速冲击进行判位研究。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 光纤智能结构 低速冲击 冲击判位
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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
7
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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应用粘弹阻尼材料的飞机座舱振动噪声控制实验研究 被引量:6
8
作者 孙亚飞 陈仁文 +2 位作者 徐志伟 周勇 王鑫伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第3期480-483,共4页
针对特殊情况下飞机座舱内部振动噪声过大的实际情况 ,本文对其进行了振动噪声被动控制实验研究。以某飞机座舱模型为研究对象 ,应用粘弹阻尼材料成功实现了一套飞机座舱模型振动噪声被动控制系统。同时利用比利时 L MS国际公司的 Cada-... 针对特殊情况下飞机座舱内部振动噪声过大的实际情况 ,本文对其进行了振动噪声被动控制实验研究。以某飞机座舱模型为研究对象 ,应用粘弹阻尼材料成功实现了一套飞机座舱模型振动噪声被动控制系统。同时利用比利时 L MS国际公司的 Cada- X L MS结构动力学分析系统建立了一套完整的振动噪声控制性能测试系统 ,可广泛应用于各种被动、主动控制系统的振动噪声控制性能测试。最后利用该测试系统对上述飞机座舱模型振动噪声被动控制系统进行了控制性能测试实验 ,结果表明控制效果良好 ,说明了此方法可以用于飞机座舱的振动噪声控制。 展开更多
关键词 振动噪声 粘弹阻尼材料 被动控制 Cada-X系统
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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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一种复合材料结构冲击定位集成监测系统 被引量:3
10
作者 张炳良 袁慎芳 +1 位作者 苏永振 邱雷 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期7-13,共7页
为提高复合材料结构冲击定位的实时性以及监测系统的集成度,研制了一套基于PXI总线的结构冲击定位集成监测系统.设计了基于PXI总线的四通道程控增益电荷放大器和声发射触发器.插卡式硬件将微弱的电荷信号转换为电压信号,并实现4级放大... 为提高复合材料结构冲击定位的实时性以及监测系统的集成度,研制了一套基于PXI总线的结构冲击定位集成监测系统.设计了基于PXI总线的四通道程控增益电荷放大器和声发射触发器.插卡式硬件将微弱的电荷信号转换为电压信号,并实现4级放大控制和宽频带的滤波以及产生多路信号的超阈值触发信号.集成软件基于VC++开发平台,结合Matlab定位算法,用于控制硬件工作和处理采集到的传感信号以对结构的状态进行评估.定位算法利用修正后的声源与传感器间的波达时间,根据四点圆弧定位算法得到冲击源坐标.最后,在飞机油箱的碳纤维复合材料结构上对该系统的功能进行了验证研究.实验结果表明,该系统能够在线监测结构的冲击,并准确判断冲击位置,误差小于2cm.该系统集成度高、结构紧凑、便于携带,有利于推动被动监测的工程应用. 展开更多
关键词 集成冲击定位系统 结构健康监测 电荷放大器 电压触发卡
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基于压电智能结构的垂尾减振系统 被引量:3
11
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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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
12
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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基于径向基函数神经网络的编织复合材料结构脱层损伤监测研究 被引量:6
13
作者 刘朝勇 郑世杰 王晓雪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期61-64,共4页
鉴于传统的BP网络的速度慢和局部极小值问题,以及针对基于实验数据训练神经网络存在样本不足的缺陷,文中提出了利用径向基函数(Rad ial Base Function,简记为RBF)神经网络通过有限元方法对含有脱层损伤的复合材料试件进行数值模拟,把前... 鉴于传统的BP网络的速度慢和局部极小值问题,以及针对基于实验数据训练神经网络存在样本不足的缺陷,文中提出了利用径向基函数(Rad ial Base Function,简记为RBF)神经网络通过有限元方法对含有脱层损伤的复合材料试件进行数值模拟,把前五阶弯曲模态频率进行修正,以修正后的前五阶弯曲模态频率再经过归一化处理构建训练样本的新思路,将实验模态分析结果经归一化处理后送入训练好的RBF神经网络进行预测,从而实现对编制复合材料梁的脱层损伤定位和损伤程度评估。最后给出了编织复合材料结构损伤大小伤识别及定位的算例,仿真结果表明RBF神经网络速度快,稳定性好,精度高,在复合材料结构损伤监测中具有光明的应用前景和重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 RBF神经网络 编织复合材料结构 损伤监测
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复合材料结构损伤的小波神经网络辨识研究 被引量:11
14
作者 彭鸽 袁慎芳 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期625-629,667,共6页
将小波神经网络应用于结构健康监测,研究实现复合材料结构常见损伤的高精度辨识。剖析了小波神经网络的收敛算法,并使用了惯性系数以抑制振荡并提出了一种自适应调整学习率的算法以加快收敛。组建结构健康监测实验系统,进行数据处理和... 将小波神经网络应用于结构健康监测,研究实现复合材料结构常见损伤的高精度辨识。剖析了小波神经网络的收敛算法,并使用了惯性系数以抑制振荡并提出了一种自适应调整学习率的算法以加快收敛。组建结构健康监测实验系统,进行数据处理和特征提取以获得不同的结构损伤模式。提出了小波神经网络初始权值的设置方法,据此删除了小波神经网络的冗余节点。将该小波神经网络应用在实验获得的各种结构损伤模式的辨识上,验证了它的高精度和快速收敛,并成功实现了复合材料结构损伤状态的辨识仿真。 展开更多
关键词 小波神经网络 损伤模式 健康监测
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基于高阶板理论的有限单元及其在压电智能结构中的应用研究 被引量:3
15
作者 周勇 王鑫伟 于四海 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第8期950-953,956,共5页
带有分布式压电驱动器 /传感器的自适应智能材料结构在振动控制、形状控制、精确定位等方面具有很大潜力而受到广泛的关注。本文把x ,y方向的位移定义为厚度坐标的三次多项式 ,利用板上下自由表面的力边界条件及正交异性复合材料的特性 ... 带有分布式压电驱动器 /传感器的自适应智能材料结构在振动控制、形状控制、精确定位等方面具有很大潜力而受到广泛的关注。本文把x ,y方向的位移定义为厚度坐标的三次多项式 ,利用板上下自由表面的力边界条件及正交异性复合材料的特性 ,导出了改进的高阶板理论。依据该理论建立了 4节点 2 0自由度矩形板高阶有限单元 ,并对一些算例进行了分析。通过与文献结果的对比 ,验证了改进的高阶板理论和所建立单元的正确性。最后利用所建立的单元 ,分析了压电悬臂梁中压电层在不同脱胶长度情况下板的频率变化 。 展开更多
关键词 复合材料 压电智能结构 脱胶 有限元
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1-3型压电纤维复合材料结构参数对驱动性能的影响 被引量:2
16
作者 李允 沈星 王宁 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期89-92,99,共5页
采用有限元方法对1-3型压电纤维复合材料(Macro-fiber composites,MFC)建立微机电模型,讨论了交叉指形电极关键尺寸、两相结构尺寸对驱动性能的影响。结果表明:分支电极中心距p一定时,取较大的分支电极宽度w可得到较大的自由应变和夹持... 采用有限元方法对1-3型压电纤维复合材料(Macro-fiber composites,MFC)建立微机电模型,讨论了交叉指形电极关键尺寸、两相结构尺寸对驱动性能的影响。结果表明:分支电极中心距p一定时,取较大的分支电极宽度w可得到较大的自由应变和夹持应力;当分支电极宽度w不变时,随p/w的增加,自由应变增加而夹持应力减小;采用交叉指形电板结构可使1-3型压电纤维复合材料具有较高的横观各向异性,横向效应系数可提高2.3倍。较小的聚合物层厚度a、纤维截面尺寸c有助于提高压电纤维复合材料的驱动性能,较小的纤维间聚合物宽度b有助于提高压电纤维复合材料的自由应变,但夹持应力则相应降低。 展开更多
关键词 1-3型压电纤维复合材料 驱动性能 有限元方法 自由应变
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光纤复合材料结构低速冲击判位研究 被引量:1
17
作者 陆观 梁大开 +2 位作者 胡兴柳 芦吉云 曾捷 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1041-1045,共5页
复合材料智能结构容易产生从表面无法探测到的低速冲击损伤。试验利用光纤复合材料结构中布拉格光纤光栅传感器受到低速冲击后中心波长随应力变化这一特性,在恒温下用布拉格光栅对复合材料智能结构受到的低速冲击位置给出判别。通过计... 复合材料智能结构容易产生从表面无法探测到的低速冲击损伤。试验利用光纤复合材料结构中布拉格光纤光栅传感器受到低速冲击后中心波长随应力变化这一特性,在恒温下用布拉格光栅对复合材料智能结构受到的低速冲击位置给出判别。通过计算冲击待测数字采样信号与所有冲击模板数字采样信号的Hausdorff距离,给出两者的相似度,利用相似度判别复合材料结构低速冲击位置。试验表明布拉格光纤光栅传感器可以监测复合材料冲击信号,能够对复合材料结构低速冲击进行判位研究。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 光纤智能结构 低速冲击 冲击判位
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光纤智能结构的传感网络敏感区域探测 被引量:1
18
作者 陆观 梁大开 胡兴柳 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期496-499,共4页
实用的传感网络控制决策以及相应的控制系统保证了智能结构的使用可靠性,而传感网络敏感区域的确定影响到传感网络信号的有效性和传感网络覆盖位置的正确性。本文利用了与光纤智能结构匹配性较好的粗糙集理论粒度计算方法,对光纤智能结... 实用的传感网络控制决策以及相应的控制系统保证了智能结构的使用可靠性,而传感网络敏感区域的确定影响到传感网络信号的有效性和传感网络覆盖位置的正确性。本文利用了与光纤智能结构匹配性较好的粗糙集理论粒度计算方法,对光纤智能结构的传感器网络敏感区域进行探测。在研究了机翼盒段光纤智能夹层传感网络后,得出了敏感区域分布和传感网络的覆盖位置,经过分析认为,此法可对光纤智能结构传感网络敏感区域进行探测并可以简省传感网络信号。 展开更多
关键词 光纤智能结构 传感网络 敏感区域 粒度计算 粗糙集
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时域辨识在垂尾智能结构控制系统中的应用 被引量:2
19
作者 吴志华 徐志伟 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 2008年第1期66-68,共3页
采用时间序列建模法对1:2垂尾模型智能结构振动控制系统进行试验建模,应用最小二乘法建立了系统的ARX模型,并与其他方法进行比较和验证。试验结果表明,最小二乘法具有较高的辨识精度,适用于垂尾模型这种结构,此方法对结构的复杂程度依... 采用时间序列建模法对1:2垂尾模型智能结构振动控制系统进行试验建模,应用最小二乘法建立了系统的ARX模型,并与其他方法进行比较和验证。试验结果表明,最小二乘法具有较高的辨识精度,适用于垂尾模型这种结构,此方法对结构的复杂程度依赖较弱,所建模型可靠。 展开更多
关键词 垂尾压电结构 时域辨识建模 最小二乘法 振动主动控制
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基于HHGA─RBF神经网络的复合材料结构脱层损伤监测研究 被引量:1
20
作者 李正强 郑世杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期347-351,共5页
针对应用于结构健康监测中的径向基函数神经网络(RBFNN)算法和训练中存在的一些问题,提出一种将递阶遗传算法和最小二乘法相结合,用于优化径向基神经网络的结构和参数的新算法,遗传过程中采用自适应的交叉和变异概率有效地加快了遗传收... 针对应用于结构健康监测中的径向基函数神经网络(RBFNN)算法和训练中存在的一些问题,提出一种将递阶遗传算法和最小二乘法相结合,用于优化径向基神经网络的结构和参数的新算法,遗传过程中采用自适应的交叉和变异概率有效地加快了遗传收敛速度和避免早熟现象的出现。搭建了复合材料结构健康监测实验系统,并将实验模态分析结果归一化后送入训练好的RBF神经网络进行预测,实现了对复合材料梁的脱层损伤定位和损伤程度的辨识仿真。结果表明基于混合递阶遗传算法的径向基神经网络(HHGA─RBF)收敛速度快,鲁棒性好,精度高。 展开更多
关键词 RBF神经网络 混合递阶遗传算法 自适应 结构损伤监测
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