智能材料结构在航空领域中的应用

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。

智能材料结构的研究现状及未来发展

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。

智能材料结构的研究进展

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。

智能材料结构中的压电应变传感技术

应变测量是智能材料结构实现其健康监测、振动控制和形状控制等功能的基础。本文介绍智能材料结构中新近发展起来的几种采用压电传感元件的应变测量技术，其中包括压电应变片技术、自传感驱动技术、模态传感与空域滤波技术、分布式传感器阵列以及自屏蔽措施等。

测控技术在智能材料结构研究中的应用

智能材料结构中的测控技术涉及传感器、驱动器、信号信息处理单元及通信技术等多项关键技术。测控技术的发展为智能材料结构的诞生创造了条件，它的进一步发展也将为智能材料结构的真正应用打下基础。

损伤自诊断自适应智能材料结构的研究

本文介绍了一种强度型损伤自诊断自适应智能复合材料结构的研究情况。这种智能材料结构基于电阻应变丝为传感元件，形状记忆合金为动作元件。为使结构具有高的灵敏度及诊断精度，文中研究了传感元件的布置方案，提出了四点布置传感元件的方法。同时采用形状记忆合金为动作元件。在自诊断出损伤后，对相应的ＳＭＡ激励，以减小损伤或防止其扩展。

智能材料结构的振动抑制

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．

多传感器信息融合技术及其在智能材料结构中的应用

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。

应用少量短电阻应变丝布置的损伤评估智能材料结构

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。

形状记忆合金增强智能复合材料结构的自诊断、自修复功能的研究

研究了利用形状记忆合金和液芯光纤对复合材料结构中的损伤进行自诊断、自修复的方法。对总体方案进行了分析，并做了初步的试验。

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。

智能复合材料结构中偏振式光纤传感器系统的研究

从光的传输方程及光纤的模式耦合特性出发对偏振式光纤传感器在受到拉伸和弯曲变形时的特性进行了探讨，进行了初步的试验，并将它应用于智能复合材料结构进行了试验，取得了较好的结果。

碳敷层光纤在碳纤维复合材料智能结构中的应用

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 。

智能复合材料结构荷载自识别问题研究

利用智能复合材料自诊断结构实时识别荷载参量 ,是预估结构损伤、防止结构发生突发性和灾难性失效的有效方法。介绍了低速小能量冲击荷载识别问题在航空航天等领域的工程应用背景 ;建立了荷载识别系统模型 ;综述了智能材料结构应变传感测量技术以及荷载识别方法 ;并探讨了智能材料结构荷载自识别技术在应用方面亟待解决的一些问题以及未来的研究方向。

飞行器智能结构系统研究进展与关键问题

飞行器智能结构是由传感器、驱动器、控制元件和基体结构组成的集成系统,它具有承载、检测、判断与动作等功能,可显著提升飞行器的性能。根据国内外飞行器智能结构系统研究的最新进展,论述了飞行器结构动力响应主动控制、智能机翼、旋翼以及飞行载荷谱监测与结构损伤诊断等的基本原理与技术问题;指出了飞行器智能结构系统研究在埋入式功能元件、复杂非线性多场耦合系统的动力学建模与控制以及智能结构系统中的损伤和失效问题等方面所面临的关键技术问题和挑战。

应用于智能结构的光纤传感新技术研究

介绍了研制成功的几种适合于埋入复合材料结构内的光纤应变传感器 ,并将所研制的新型光纤传感器在载荷自诊断智能结构、复合材料梁振动试件上进行了试验 。

光纤复合材料结构低速冲击判位研究

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。

压电纤维复合材料在结构减振中的应用

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。

压电智能结构荷载识别方法的研究

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。

基于超声相控阵的材料结构健康监测实验研究

研究利用超声相控阵技术进行结构损伤识别和成像的实验方法,通过控制信号的时间延迟而控制波束指向,实现对结构的多方位扫描,利用相控阵技术使信号在损伤处聚焦而使损伤信号能量增强,从而提高信号的信噪比,利用损伤图象显示损伤识别结果。实验研究证明该方法能够有效识别结构中损伤,识别精度较高。