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三维编织复合材料中碳纳米管纱线嵌入位置和数量的优化配置
被引量：
2
1
作者
万振凯
贾敏瑞
包玮琛
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期76-82,共7页
为解决三维编织复合材料嵌入碳纳米管(CNT)纱线传感器优化配置目标多、目标函数不连续问题,实现航天结构制件内部损伤的全面监测,采用非支配邻域免疫算法对多目标优化问题进行了研究。以四步法三维六向编织工艺为依据,分析了CNT纱线传...
为解决三维编织复合材料嵌入碳纳米管(CNT)纱线传感器优化配置目标多、目标函数不连续问题,实现航天结构制件内部损伤的全面监测,采用非支配邻域免疫算法对多目标优化问题进行了研究。以四步法三维六向编织工艺为依据,分析了CNT纱线传感器的最佳嵌入位置和数量;通过非支配邻近免疫算法实现了CNT纱线传感器优化配置问题的求解,推导出不同尺寸的三维编织复合材料制件嵌入传感器的最优数量和位置。对损伤制件的应力实验及数据分析证明,CNT纱线传感器优化配置结果适用于三维编织复合材料的损伤监测,损伤定位误差小于0.6 mm。该研究为复合材料损伤源定位模型的建立提供参考。
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关键词
碳纳米管纱线
非支配邻域免疫算法
传感器优化配置
损伤定位源
三维编织复合材料
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职称材料
基于碳纳米管纱线扭电能的复合材料损伤监测
被引量：
1
2
作者
李鹏
万振凯
贾敏瑞
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期58-63,共6页
为实现航天结构制件内部损伤的全面监测,基于碳纳米管纱线扭电能特征的发现,提出了航天结构制件内部损伤实时监测新方法。采用三维六向编织技术将碳纳米管纱线嵌入到航天复合材料结构制件中,构建了新型的智能三维复合材料;证明了制件内...
为实现航天结构制件内部损伤的全面监测,基于碳纳米管纱线扭电能特征的发现,提出了航天结构制件内部损伤实时监测新方法。采用三维六向编织技术将碳纳米管纱线嵌入到航天复合材料结构制件中,构建了新型的智能三维复合材料;证明了制件内部产生损伤时,内部的碳纳米管纱线捻度发生变化可产生扭电能;采用主成分分析和损伤指数理论对碳纳米管纱线的扭电能数据进行分析。结果表明:三维编织复合材料试件内部的树脂断裂、孔洞和试件的微小裂纹可引起扭电能的变化,碳纳米管纱线扭电能对于试件内部损伤具有很高的识别能力,损伤识别精度达到0.002 mm,该研究对推进航天结构的智能监测具有重要意义。
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关键词
碳纳米管纱线
扭电能
三维六向编织
损伤指数
复合材料损伤监测
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职称材料
CNT纱线传感器配置算法在健康监测中的应用
被引量：
7
3
作者
孙佳鑫
万振凯
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期129-133,共5页
为实现对三维编织复合材料的智能结构健康监测,用四步法三维六向编织工艺,将碳纳米管(carbon nano tube,CNT)纱线传感器嵌入复合材料中,基于区域选择的多目标优化非支配近邻免疫算法进行CNT纱线传感器的优化配置。针对算法给出的配置方...
为实现对三维编织复合材料的智能结构健康监测,用四步法三维六向编织工艺,将碳纳米管(carbon nano tube,CNT)纱线传感器嵌入复合材料中,基于区域选择的多目标优化非支配近邻免疫算法进行CNT纱线传感器的优化配置。针对算法给出的配置方案进行应力监测试验。结果表明:算法给出的配置方案能满足在复合材料智能结构健康监测过程中要求的覆盖面积,在进行损伤源定位试验时误差不超过1 mm。证明基于非支配近邻免疫的CNT纱线传感器的优化配置方案具有应用的合理性,且在智能结构健康监测方面有效性良好。
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关键词
CNT纱线
非支配近邻免疫算法
传感器优化配置
复合材料
结构健康监测
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职称材料
题名
三维编织复合材料中碳纳米管纱线嵌入位置和数量的优化配置
被引量：
2
1
作者
万振凯
贾敏瑞
包玮琛
机构
天津工业大学工程教学中心
天津工业大学
纺织科学与
工程
学院
出处
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期76-82,共7页
文摘
为解决三维编织复合材料嵌入碳纳米管(CNT)纱线传感器优化配置目标多、目标函数不连续问题,实现航天结构制件内部损伤的全面监测,采用非支配邻域免疫算法对多目标优化问题进行了研究。以四步法三维六向编织工艺为依据,分析了CNT纱线传感器的最佳嵌入位置和数量;通过非支配邻近免疫算法实现了CNT纱线传感器优化配置问题的求解,推导出不同尺寸的三维编织复合材料制件嵌入传感器的最优数量和位置。对损伤制件的应力实验及数据分析证明,CNT纱线传感器优化配置结果适用于三维编织复合材料的损伤监测,损伤定位误差小于0.6 mm。该研究为复合材料损伤源定位模型的建立提供参考。
关键词
碳纳米管纱线
非支配邻域免疫算法
传感器优化配置
损伤定位源
三维编织复合材料
Keywords
carbon nanotube yarn
nondominated neighborhood imnaune algorithm
optimal allocation of sensors
damage location source
3-D braided composite
分类号
TS101.2 [轻工技术与工程—纺织工程]
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职称材料
题名
基于碳纳米管纱线扭电能的复合材料损伤监测
被引量：
1
2
作者
李鹏
万振凯
贾敏瑞
机构
天津工业大学
纺织科学与
工程
学院
天津工业大学工程教学中心
出处
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期58-63,共6页
基金
教育部博士点基金课题项目(200800580004)。
文摘
为实现航天结构制件内部损伤的全面监测,基于碳纳米管纱线扭电能特征的发现,提出了航天结构制件内部损伤实时监测新方法。采用三维六向编织技术将碳纳米管纱线嵌入到航天复合材料结构制件中,构建了新型的智能三维复合材料;证明了制件内部产生损伤时,内部的碳纳米管纱线捻度发生变化可产生扭电能;采用主成分分析和损伤指数理论对碳纳米管纱线的扭电能数据进行分析。结果表明:三维编织复合材料试件内部的树脂断裂、孔洞和试件的微小裂纹可引起扭电能的变化,碳纳米管纱线扭电能对于试件内部损伤具有很高的识别能力,损伤识别精度达到0.002 mm,该研究对推进航天结构的智能监测具有重要意义。
关键词
碳纳米管纱线
扭电能
三维六向编织
损伤指数
复合材料损伤监测
Keywords
carbon nanotube yarn
twist electric energy
three-dimensional six-directional braiding
damage index
damage monitoring of composite material
分类号
TS101.2 [轻工技术与工程—纺织工程]
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职称材料
题名
CNT纱线传感器配置算法在健康监测中的应用
被引量：
7
3
作者
孙佳鑫
万振凯
机构
天津工业大学
计算机科学与技术学院
天津工业大学工程教学中心
出处
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期129-133,共5页
文摘
为实现对三维编织复合材料的智能结构健康监测,用四步法三维六向编织工艺,将碳纳米管(carbon nano tube,CNT)纱线传感器嵌入复合材料中,基于区域选择的多目标优化非支配近邻免疫算法进行CNT纱线传感器的优化配置。针对算法给出的配置方案进行应力监测试验。结果表明:算法给出的配置方案能满足在复合材料智能结构健康监测过程中要求的覆盖面积,在进行损伤源定位试验时误差不超过1 mm。证明基于非支配近邻免疫的CNT纱线传感器的优化配置方案具有应用的合理性,且在智能结构健康监测方面有效性良好。
关键词
CNT纱线
非支配近邻免疫算法
传感器优化配置
复合材料
结构健康监测
Keywords
CNT yarn
non-dominated neighbor immune algorithm
optimized sensor configuration
composite material
structuralhealth monitoring
分类号
TS101.2 [轻工技术与工程—纺织工程]
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
三维编织复合材料中碳纳米管纱线嵌入位置和数量的优化配置
万振凯
贾敏瑞
包玮琛
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于碳纳米管纱线扭电能的复合材料损伤监测
李鹏
万振凯
贾敏瑞
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
CNT纱线传感器配置算法在健康监测中的应用
孙佳鑫
万振凯
《兵器材料科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022
7
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职称材料
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