光纤智能夹层制作工艺及试验研究

根据智能结构中光纤自诊断系统模块化要求,制作出光纤智能夹层.这种智能夹层不仅具有在光纤接头部位未出现断裂及智能夹层中光纤传感器未出现损坏的特点,而且具有光纤传感器的高灵敏度特性,可以铺设于复合材料表面或埋入复合材料内部.在此基础上,对智能夹层试件分别进行了轴向拉伸和四点弯曲试验.试验表明:在一定应变范围内,单膜交错光纤中光强-应变之间具有良好的线性关系,可以在埋入复合材料之前进行标定.利用智能夹层中光纤传感网络或自诊断模块,可以实现对智能结构的在线监测.     

基于光纤智能夹层的车架有限元分析与试验研究

以某型轻卡车架为研究对象,建立了车架有限元模型,提出采用光纤智能夹层结构分析弯曲、扭转工况下车架的应力分布。采用波分复用形式构建了分布式光纤智能夹层传感器网络,对车架在弯曲、扭转工况下车架关键点的应力分布进行了试验研究,并用Patran软件进行了车架结构静强度的有限元分析。试验结果与有限元模拟结果吻合得较好。该研究结果为同型车型开发、改型及优化设计提供了技术手段和依据。     

土木工程智能健康监测与诊断系统

土木工程智能健康监测与诊断系统由传感元件、信号采集、信号传输与处理、健康诊断与安全评估、结果输出等部分构成。引入智能传感器、信息融合、故障诊断、结构损伤探测理论等对结构健康监测与诊断系统进行探讨 ,最后指出必须解决的关键问题与存在的困难 ,指明其广阔的应用前景     

一种光纤光栅智能夹层的实验研究

根据智能结构中光纤自诊断系统标准化、集成化、模块化的要求,基于双重光纤Bragg光栅(FBG)传感器,研制了一种光纤智能夹层系统,实验表明:它可以对结构同一位置的应变和温度响应进行同时区分监测。利用智能夹层中FBG传感器网络和先进的信息处理技术,可以建立结构损伤主动、在线和实时监测系统。     

压电晶体传感器激励模型及其在结构健康监测中的应用

在结构健康监测系统中,基于应力波的结构损伤诊断技术是一种主动的局部损伤检测方法.压电晶体传感器作为激励部件可以在结构中引入高频应力波;其同裂纹等局部损伤发生相互作用将产生波动的能量耗散、波形反射以及波形干涉等现象.通过对附着在无约束金属板上的压电晶体传感器(PZT)激励模型的理论分析及有限元数值计算,说明PZT能有效地产生检测应力波,并可将其应用在结构局部损伤检测中.     

埋入压电材料的机敏混凝土研究

用有限元方法对混凝土模块及埋入其中的压电陶瓷在混凝土试件受到外载荷作用时的应力分布进行了分析.分析结果表明,埋人的压电陶瓷元件上的应力与模块所受外载荷之间存在着线性关系.在对机敏昆凝土试件进行的加载实验中,通过测量埋入的压电陶瓷元件的等效电路参数,根据耗散因子同等效电路参数间的关系,得到了压电陶瓷三种耗散因子随载荷的响应特性.加载实验结果和数据误差分析表明,压电耗散因子与试件外部载荷之间存在一定的规律性和较好的稳定性.验证了将陶瓷元件直接埋入混凝土结构内部检测结构内应力,是一种可行的,实现对混凝土结构安全进行实时、在线、主动的检测方法.     

面向智能服装健康监护系统的心电信号基线漂移处理

面向智能服装的健康监护系统心电信号存在严重的基线漂移,针对基漂去除的需要,提出了基于基线漂移阈值的分级处理方法。首先采用滑动窗口中值滤波算法对心电信号进行滤波,并计算出基线漂移的程度大小,当其大于给定的阈值时,采用小波变换得到QRS波群的位置信息和信号的特点来变动滑动窗口大小。中值滤波和小波算法可以在两个处理平台上并行运行,提高了运算速度;最后,运用该算法分别对模拟和实际的基线漂移进行处理,并与其他算法的处理结果进行了比较,结果表明该算法具有较好的实时性和处理效果。     

Design and robust optimal control of smart beams with application on vibrations suppression

This paper presents the design of a vibration control mechanism for a beam with bonded piezoelectric sensors and actuators and an application of the arising smart structure for vibrations suppression. The mechanical modeling of the structure and the subsequent finite element approximation are based on Hamilton's principle and classical engineering theory for bending of beams in connection with simplified modeling of piezoelectric sensors and actuators. Two control schemes LQR and H₂ are considered. The latter robust controller takes into account uncertainties of the dynamical system and moreover incompleteness of the measured information, it therefore leads to applicable design of smart structures. The numerical simulation shows that sufficient vibration suppression can be achieved by means of the proposed general methods.     

一种带有GPS的智能手机监控系统与方法

本文提出了一种带有GPS的智能手机监控系统及方法。该系统包含服务器平台和带有GPS的智能手机终端,实现实时位置查询、定时位置查询、周期位置上报,区域报警功能、终端初始化、按键设置、呼入呼出设置、用户管理、系统初始化、终端登录、SOS报警和缺电及关机报警等功能。同时本系统规定了一系列服务器平台和智能手机终端的信息交互流程。经实验验证,本系统与方法能够应用在多种型号的带有GPS的智能手机终端上,功能完善,真正实现位置监控与安全管理。     

矩形压电片对Lamb波传感的方向性研究

矩形压电片被广泛用作超声Lamb波的传感器与驱动器。理论推导了矩形压电片对Lamb波（A₀模式）的传感灵敏度系数的函数表达式,同时对推导结果进行了实验验证。研究结果表明矩形压电片对Lamb波的传感具有很强的方向性。当Lamb波传播方向沿着矩形压电片长度方向时,矩形压电片传感响应电压最大。随着Lamb波入射角度的增大,响应电压幅值越来越小,当入射方向与矩形压电片长度方向垂直时,响应幅值达到最小。