损伤自诊断机敏混凝土材料研究

具有机敏特性的水泥基复合材料日渐成为研究热点。本文研究了掺有碳纤维的混凝土材料在单轴受压和三点弯曲负荷下的电阻相对变化与材料内部损伤间关系 。

智能结构损伤自诊断的PSO-LSWSVM方法

损伤检测方法是关联智能结构实现损伤自诊断功能的一个重要研究内容。针对支持向量机研究的关键与难点——核函数的构造及核参数的优化问题,基于小波核函数的近似正交性,研究了基于小波核的最小二乘支持向量机(LSWSVM)方法,并采用粒子群优化算法(PSO)对LSWSVM参数进行优化,从而构造PSO-LSWSVM方法。基于压电元件的正逆压电效应,搭建损伤自诊断压电智能结构实验系统,对各压电传感器的响应信号进行功率谱密度最大值(PSM)特征提取。基于各压电传感器的响应信号特征,将该PSO-LSWSVM方法应用于智能结构损伤自诊断,并对该方法进行性能评价。结果表明,在同等条件下,LSWSVM有比基于高斯核函数的最小二乘支持向量机(LSSVM)更高的损伤检测精度及更强的推广能力,相比于传统遗传算法(TGA),该方法中粒子群优化算法(PSO)具有较好的寻优能力和收敛速度。

自诊断损伤区域和级别的智能复合材料结构

智能材料与结构是当前研究的热门课题,本文介绍了我们所研制的一种能够对损伤进行自诊断的智能结构系统,系统能进行损伤或大应变位置的自诊断及损伤级别的判断,主要介绍了智能复合材料结构试件的制作、四点法传感元件的布置及应用模式识别算法的研究,该系统具有较高的自诊断成功率。

光纤光栅传感技术在重大工程结构诊断与监测中的应用

光纤光栅传感技术具有传统传感器无可比拟的优势,重大工程结构的健康诊断与监测是跨学科的前沿研究领域。介绍了光纤光栅传感技术用于重大工程结构的原理、国内外研究以及在重大工程中应用的概况,阐述了基于光纤光栅传感技术和应变模态理论的损伤自诊断智能结构系统的基本构成、原理,并指出近期应当加强光纤光栅传感技术的结构诊断、动态解调、工业化批量生产及其埋设等方面研究工作。

光纤Bragg光栅传感技术用于应变模态检测

介绍了光纤Bragg光栅传感技术原理,阐述了基于光纤Bragg光栅传感技术和应变模态理论的损伤自诊断智能结构系统的原理,并进行了相关的实验研究。实验表明光纤Bragg光栅传感器抗干扰能力强,具有高灵敏度和长期稳定性,其作为应变测量的工具用于应变模态,进行结构损伤识别是可行的。

高性能纤维在智能混凝土中的应用研究

本文介绍了碳纤维、光导纤维、空心玻璃纤维等高性能纤维的特性,概述了高性能纤维在智能混凝土中的应用,包括损伤自诊断、温度调控、交通导航、内部裂缝检测、混凝土自我修复等。这些新型高性能纤维材料的引入,为建筑材料的发展注入了新的内容和活力。

智能混凝土的研究及其发展

智能混凝土是现代建筑材料与现代科技相结合的产物,是传统混凝土材料发展的高级阶段。回顾了智能混凝土的发展历史和研究现状,展望了智能混凝土的发展趋势和应用前景,阐述了研究中应注意的问题。

Damage Self-diagnoses Feasibility of Fiber-reinforced Concrete Structure

The seepage theory was used to explain the variation between the specific resistance of the carbon fiber reinforced cement concrete and the carbon fiber volume ratio. The electro-dynamic seepage was observed in the cement. The longer the carbon fiber is, the smaller the critical volume to produce the electro-dynamic seepage phenomenon will be. However, the forming and stirring process is harder. In general, the average length of carbon fiber is 5 mm. Under the condition of three-point bending load, the specific resistance changes with the loading process, and a good correlation could be obtained according to the load-deflection relationship. The experimental results reveal that the carbon fiber reinforced cement based composites can be used as sensors to self-diagnoses of the damage.