光纤智能混凝土结构自修复的研究

研究了空心光纤的传输特性与匹配特性、混凝土结构损伤、裂缝的自诊断检测以及利用注入粘度小的缩聚高分子溶液粘结修补剂来实现混凝土的自修复。论述了空光纤与混凝土结构强度的匹配，为空心光纤用于混凝土结构损伤的自诊断与自修复提供了研究依据。对自诊断、自修复系统的总体方案进行了研究和分析，实验结果验证了该方案的可行性。     

光纤智能结构自诊断、自修复的研究

监测与修复是光纤智能结构系统研究的难点之一。本文的系统中,包括研究空心光纤及其性能、复合材料损伤、断裂的监测以及利用注胶方法来进行复合材料的自修复等。本文简述心光纤的传光机理,对自诊断、自修复系统的总体方案做了具体的研究和分析,并通过实验论证了该方案的可行性。     

基于形状记忆合金的再制造涂层自修复研究

形状记忆合金以其特有的形状记忆效应和超弹性成为人们广泛关注的新型功能材料。主要介绍了形状记忆合金的工作原理及分类,就国内外已经取得一定成果的形状记忆合金用于监测及自修复的现状及其原理加以介绍。探讨了形状记忆合金的力学性能随温度、应变幅值的变化情况及常温下合金轴向应变与电阻变化率之间的关系,进而为其应用于自修复提供理论支持。最后,展望了其应用于再制造涂层自修复中的前景,并分析了亟待解决的问题。     

光纤应用于结构自修复的研究

介绍了在智能结构中采用空心光纤感器网络成自诊断,自修复的系统,在结构中埋入形状记忆合金丝网络,对地强结构强度,改善自修复的质量均起到了良好的作用。     

具有损伤自修复功能的智能混凝土梁

研究了一种具有损伤自修复功能的智能混凝土梁.将常温下处于奥氏体状态的形状记忆合金和内含修复胶粘剂的修复纤维管,预埋在混凝土的受拉区或易产生裂缝的位置;利用形状记忆合金的超弹性特性和受限回复产生较大驱动力的特性,控制并恢复结构、构件的变形和挠度,减轻台风、地震的冲击,提高结构的抗灾性能,确保其安全性;利用修复胶粘剂对裂缝的填充、修复特性,恢复混凝土的强度,提高结构的耐久性.试验结果表明,形状记忆合金显著的提高了梁的变形能力;一旦外力消失,梁在形状记忆合金超弹性效应的驱动下,挠度迅速恢复,裂缝闭合;试件再次受力时,经修复胶粘剂修复后的裂缝未再次开裂,而在试件中出现了新的裂缝.     

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。     

混凝土结构的光纤光栅智能监测技术

根据混凝土结构的内部应变监测需要，提出了光纤光栅管式封装应变传感器，并对其传感特性进行了研究；探讨了光纤布拉格光栅传感元件在混凝土结构中的布设工艺，并用光纤光栅监测了水泥净浆的固化过程；用管式封装光纤光栅与裸光栅对钢筋温凝土梁进行了应变监测；最后将光纤光栅传感器成功地应用于黑大公路大桥。     

空心光纤用于机敏结构自诊断、自修复的研究

介绍的是在机敏结构中利用空心光纤灌注胶液的方法来进行复合材料损伤、断裂的自诊断、自修复,对空心光纤的传光机理做了具体的研究和分析,运用这些特性对整个系统的总体方案作出了初步的分析。     

基于形状记忆合金的智能混凝土梁桥设计与试验研究

研究了埋置形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)束的智能预应力空心板及梁桥的变形性能,探索了SMA在实际工程中的应用。提出了一种SMA在实际工程应用的设计方法,测量了SMA通电加热时产生的回复力、SMA的温度以及空心板和梁桥的变形,并试验研究了激励电流强度对SMA回复力产生速度的影响。结果表明:可以通过控制埋置在空心板内的SMA束的温度控制其产生附加预应力的大小,调节混凝土梁和桥的变形,从而提高桥梁结构的承载能力。     

基于光纤传感网络的复合材料结构的损伤定位评估方法

提出了利用埋入正交塑料光纤传感网络对飞机复合材料结构的损伤进行定位评估的一种方法。结果表明：利用该方法可以迅速而准确地判断出复合材料结构是否遭到了损伤以及损伤的位置,即对复合材料结构进行损伤定位评估,实现在线实时监控。     

Fe-Mn-Si基合金形状记忆效应的研究进展

概述了Si、Mn、Ni、Cr等化学成分以及时效处理和预变形等一些工艺因素对Fe-Mn-Si基形状记忆合金形状记忆效应的影响。对此类合金的形状记忆效应作用机理及其发展状况进行了概括总结,并提出了未来进一步的研究方向。     

形状记忆合金的研究进展

综述了形状记忆合金作为一种功能材料的特性,以及其本构关系的研究进展,简要介绍了它在各种不同领域中的应用,最后指出当有研究形态记忆合金存在的问题。     

Fe-Mn-Si基SMA的研究应用进展

概述了Si、Mn、Ni、Cr、C等化学元素,第二相沉淀析出,预变形时效和热机械训练等对Fe-Mn-Si基合金记忆效应的影响规律及提高途径,概括了Fe-Mn-Si基合金疲劳性能、磨损和多相流损伤抗力等方面的应用研究进展,总结了Fe-Mn-Si基合金生产应用现状。     

NiMnGa铁磁性形状记忆合金颗粒/树脂智能复合材料的研究进展*

介绍了NiMnGa铁磁性形状记忆合金颗粒/树脂智能复合材料的制备、温度场和磁场响应特性以及阻尼性能的最新研究进展.与NiMnGa多晶材料相比,NiMnGa铁磁性形状记忆合金颗粒/树脂智能复合材料具有很好的加工成型性能,克服了NiMnGa多晶材料的脆性,同时表现出良好的温度场响应特性和阻尼性能,是一种很有发展前景的新型驱动器材料和阻尼材料.在磁场响应方面,新型铁磁性形状记忆合金(NiCoMnIn、NiCoMnSb、NiCoMnGa)/树脂智能复合材料将是未来研究的重点.     

钛镍铪高温形状记忆合金的研究进展

介绍了钛镍铪高温形状记忆合金的研究进展,简述了钛镍铪合金的制备与加工方法,着重阐述了钛镍铪的相变特性、显微组织结构、单程及双程形状记忆效应、超弹性行为、机械特性和相应的微观机理,最后提出了需要进一步研究的问题。     

Ti-Ni形状记忆合金超弹性的研究进展

Ti-Ni形状记忆舍金具有超弹性特性,所显示出的恒弹力、大应变、非线性阻尼和高弹性模量效应可被用来制作储能器、振动控制器和耐磨零件等.评述了Ti-Ni形状记忆合金超弹性的影响因素和计算模拟研究现状.着重介绍了合金成分、热处理、应力-应变循环、冷变形量和实验温度对超弹性的影响,并指出开发多元系Ti-Ni-X超弹性合金和加强合金的超弹性计算模拟是今后的主要研究方向.     

MEMS领域中形状记忆合金薄膜的研究与进展

总结了近年来微机电系统(MEMS)领域中,ti-Ni形状记忆合金(SMA)薄膜的制备与微加工工艺、形状记忆性能、加工性能、防腐耐磨性能及力学性能的研究进展,由此提出了MEMS领域中,SMA薄膜的使用要求和研究方向.     

铁磁形状记忆合金本构关系的研究进展

主要分析了现有的关于铁磁形状记忆合金的本构关系,从它们所包含力学特点和基本理论出发进行了分类介绍,指出了存在的问题,最后对本构模型的进一步改进提出了修改意见。     

3D打印形状记忆智能剪纸结构

目的 探究不同切口及不同打印角度形状记忆剪纸结构的拉伸力学性能及形状记忆恢复性能,获得具有较好变形能力和形状记忆恢复能力的智能化剪纸结构。方法 使用FDM打印不同角度的剪纸结构样件,并利用激光切割机获得具有方形切口和圆形切口的样件。对打印角度为0°/90°、±45°的方形切口和圆形切口样件进行常温拉伸实验。为探究温度的影响,进行高温缓慢拉伸实验和高温快速拉伸实验;对比方形切口件和圆形切口件在不同初始应变下的形状记忆恢复能力。结果 在常温下,打印角度为0°/90°的方形切口样件的拉伸距离为1.75 mm,圆形切口样件的拉伸距离为2.50 mm;±45°打印角度的方形切口样件的拉伸距离为3.25 mm,圆形切口样件的拉伸距离为3.00 mm。在高温下,材料进入高弹态,2种切口样件在200%拉伸应变下均未断裂;提高拉伸速率后,方形切口样件的拉伸应变为243.8%,圆形切口样件的拉伸应变为337.5%。结论 将打印角度从0°/90°改为±45°后,方形切口和圆形切口剪纸结构的变形能力均增强。相比于方形切口,圆形切口剪纸结构具有更好的变形能力。高温下剪纸结构的变形能力大大增强;圆形切口剪纸结构样件的形状记忆恢复能力强于方形切口样件的。     

形状记忆破岩装置研究

针对岩体破碎作业过程中产生振动、环境污染、安全等技术难题,研究开发新型破岩装置。设计制作以TiNi形状记忆合金管为压力元件的形状记忆破岩装置,阐明了形状记忆破岩装置的工作原理,并对其破裂力进行力学分析和室内混凝土破裂实验验证。结果表明:该破岩装置具有很强的破裂力,破岩速度快,可以实现对混凝土的破裂。