郑华升
,
朱四荣
,
李卓球
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.11.018
以短切碳纤维毡和环氧树脂为原材料制成复合材料,考察了该材料在单向拉伸载荷下的力阻响应.实验结果表明,该材料具有正力阻效应(拉应变引起材料的电阻增大).其中,单层碳纤维毡/环氧树脂复合材料的力阻灵敏度可达13．9,但在加载过程中其电阻表现出逐渐衰减趋势；多层碳纤维毡/环氧树脂复合材料的力阻性能更为稳定,但随着层数的增加灵敏度逐渐降低,5层复合材料的力阻灵敏度下降到5．7.多层复合材料的立体导电网络是其稳定性提升和灵敏度下降的主要原因.将碳纤维毡/环氧树脂多层复合材料敷设在梁结构表面形成智能表层,利用其力阻性能实现了梁结构在循环载荷下的变形监测以及在单调载荷作用下损伤监测.
关键词:
碳纤维毡
,
环氧树脂
,
力阻效应
,
健康监测
具典淑
,
周智
,
欧进萍
功能材料
PVDF压电薄膜是一种重要的智能材料.本文理论分析了智能材料--PVDF压电薄膜的应变传感机理;研究了PVDF应变传感器的制作与布设工艺;试验研究了PVDF传感元件在准静态和动态响应下的传感特性,得到了PVDF传感元件的电压灵敏度,并分析了PVDF压电薄膜的尺寸对灵敏度的影响.研究结果表明:PVDF传感器具有灵敏度高、线性度好、制作与布置工艺简单、面监测等优点,适用于土木工程结构的健康监测.
关键词:
智能传感元件
,
PVDF压电薄膜
,
应变传感
,
健康监测
卢少微
,
冯春林
,
聂鹏
,
王晓强
,
熊需海
,
马克明
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.2.002
碳纳米管因其优异的机电特性,在聚合物基复合材料的健康监测方面具有广泛的应用前景.综述聚合物基复合材料中碳纳米管传感的最新进展:碳纳米管与树脂共混、碳纳米管涂层纤维、碳纳米线和碳纳米纸.利用碳纳米管传感网络来监测结构应变损伤是不同碳纳米管传感的核心原理.碳纳米纸可以解决碳纳米管与树脂共混时的难分散、碳纳米管涂层纤维的协同变形和碳纳米线的全结构监测等问题,为碳纳米管传感工程化应用提供了条件.实现碳纳米管传感在聚合物基复合材料健康监测领域的工程化应用是未来的发展方向.
关键词:
碳纳米管
,
碳纳米管涂层纤维
,
碳纳米线
,
碳纳米纸
,
聚合物基复合材料
,
健康监测
赵宇
,
顾桂梅
玻璃钢/复合材料
针对叶片结构健康监测系统中不合理的测点布置影响传感器数据采集的有效性,降低监测系统精度的问题,提出了一种运用多种优化策略组合布设的方法.首先为了提高收敛速度,利用QR分解法筛选初始测点群;其次基于模态置信准则(MAC准则)建立优化目标函数,并提出了通过MAC最大非对角元素设定阀值作为确定最佳测点数量的方法;最后为解决传统算法易陷入局部最优解、收敛速度慢的问题,将模拟退火算法作为一个算子加入遗传算法中,把两种成熟的智能算法有机地结合到Memetic框架下,利用互补优势形成Memetic算法实现传感器的优化布设.以2MW级风机叶片为例,利用该算法进行传感器优化布置并与传统QR分解法和标准遗传算法进行比较,结果表明,该方法能有效解决叶片传感器优化布置问题,并较QR分解法和遗传算法有更好的收敛性能和优化效果.
关键词:
风机叶片
,
健康监测
,
传感器优化布置
,
模态置信准则
,
模拟退火算法
周文松
,
李惠
,
欧进萍
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.02.012
土木工程领域所用环氧树脂基碳纤维与工业化生产的碳纤维复合材料中的碳纤维存在状态有一定的差别,即土木工程领域的环氧树脂基碳纤维束内部部分碳纤维实际常处于无环氧树脂基状态.对无环氧树脂基的碳纤维束的力-电性能进行了系统的试验研究,试验结果表明,无环氧树脂基碳纤维束的电阻变化率随应变增大而线性增加.对无环氧树脂基的碳纤维束的破坏过程进行了分析,揭示了断裂碳纤维丝与非断裂碳纤维可能存在搭接和不搭接两种状态,在单根碳纤维丝强度服从Weibull概率分布的基础上,建立了能够描述上述两种状态的变结构碳纤维束的力电本构关系模型.通过计算结果与试验结果的比较,验证了所建立模型的正确性.
关键词:
碳纤维
,
智能材料
,
健康监测
,
智能结构
,
力-电模型
袁江
,
俞云雷
,
吴静雅
,
陈宇天
,
陆观
,
邱自学
复合材料学报
将无线射频识别技术（RFID）引入结构健康监测领域，提出了利用传感标签和读写器实现结构健康无线监测的新方法。以埋入环氧树脂复合材料结构中具有一定规格和布局的NiTi形状记忆合金（SMA）超弹丝作为电容器的电极，分布的RFID传感标签实时获取形状记忆合金丝间的微小电容信号，并将其与时间、位置编码信息打包后无线传输给读写器和监控站点。对两种SMA增强复合材料层合板，分别在万能材料试验机和冲击试验机上进行了拉伸、弯曲和冲击实验，结果表明，系统能实现对埋入结构中NiTi超弹性传感元件的高精度监测，并具有功能扩展方便、路由选择与定位简单的特点。
关键词:
复合材料层合板
,
形状记忆合金
,
射频识别
,
无线监测
,
健康监测
