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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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碳敷层光纤在碳纤维复合材料智能结构中的应用 被引量:2
5
作者 梁大开 邱浩 陶宝祺 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期723-726,共4页
在碳纤维复合材料结构的固化过程中 ,埋入其中的光纤将承受恶劣的环境 ,这将使光纤的光学性能发生变化 ,从而影响碳纤维智能复合材料结构中光纤传感系统的性能。文中对多种光纤进行了试验研究 ,在碳纤维复合材料固化过程中 ,发现普通敷... 在碳纤维复合材料结构的固化过程中 ,埋入其中的光纤将承受恶劣的环境 ,这将使光纤的光学性能发生变化 ,从而影响碳纤维智能复合材料结构中光纤传感系统的性能。文中对多种光纤进行了试验研究 ,在碳纤维复合材料固化过程中 ,发现普通敷层光纤的性能发生变化 ,而碳敷层光纤的性能不会发生变化 ,并对这些现象的原因进行了初步讨论 。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 智能结构 碳敷层光纤 智能材料
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光纤用于3-D编织复合材料结构失效分析的实验研究 被引量:1
6
作者 李向华 袁慎芳 +1 位作者 刘小会 周国鹏 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期267-269,共3页
针对编入光纤光栅的三维编织复合材料试件进行了拉伸实验,从宏观角度研究了各部分的力学行为,并对拉伸后试件断口进行了电镜扫描,从细观角度分析了结构的破坏机制,实验结果表明在光纤光栅失效后不久,编织结构预制件即开始从弹性区域进... 针对编入光纤光栅的三维编织复合材料试件进行了拉伸实验,从宏观角度研究了各部分的力学行为,并对拉伸后试件断口进行了电镜扫描,从细观角度分析了结构的破坏机制,实验结果表明在光纤光栅失效后不久,编织结构预制件即开始从弹性区域进入到塑性区域。这有利于对编织结构失效位置和趋势的判定。从而也为今后从所编入光纤角度考虑来研究编织复合材料强度预估和失效判据奠定了实验基础。 展开更多
关键词 光纤光栅 编织结构 拉伸强度 力学性能
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航空结构健康监测的压电夹层设计 被引量:3
7
作者 王强 袁慎芳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第7期72-74,共3页
根据智能夹层思想和真实航空飞行器结构特点,研究了面向航空结构健康监测的压电夹层技术,并将该技术应用到了某无人机机翼盒段结构健康监测验证实验中。实验结果表明:压电夹层工作性能稳定,寿命长,压电元件的一致性良好,抗干扰、串扰能... 根据智能夹层思想和真实航空飞行器结构特点,研究了面向航空结构健康监测的压电夹层技术,并将该技术应用到了某无人机机翼盒段结构健康监测验证实验中。实验结果表明:压电夹层工作性能稳定,寿命长,压电元件的一致性良好,抗干扰、串扰能力较好,该技术对于结构健康监测技术实用化具有推动作用。 展开更多
关键词 结构健康监测 压电夹层 机翼盒段
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光纤复合材料结构低速冲击判位研究 被引量:10
8
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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压电纤维复合材料在结构减振中的应用 被引量:14
9
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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压电智能结构荷载识别方法的研究 被引量:15
10
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
11
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
12
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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压电智能结构冲击荷载谱的反演方法 被引量:6
13
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
14
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
15
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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Hilbert变换在压电智能结构冲击定位中的应用 被引量:8
16
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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一种复合材料结构冲击定位集成监测系统 被引量:3
17
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
18
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
19
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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基于长周期光纤光栅微弯特性的智能结构振动监测 被引量:4
20
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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