分享到:

埋入压电材料的智能复合材料结构振动主动控制理论和实验研究

近20年来,智能材料结构随着材料科学、计算机技术、信息理论、控制理论等学科的发展已成为国内外最活跃的研究课题之一。智能材料结构是集智能传感元件、智能作动元件,微型计算机控制芯片等于一体的复合型结构,在航空、航天、国防、汽车、石油钻探、采矿、铁路运输、工业机器人、以及机床等各行各业中,都有着广泛的应用前景。继美国军方提出和展开大规模的研究之后,日本、英国、德国、澳大利亚、韩国等相继投入人力、财力开展智能材料结构的研究工作,我国自90年代以来,也有一批专家学者从事这方面的研究,某些成果已达到了国际先进水平。智能材料结构振动主动控制技术就是借助于其中智能材料的作动和传感特性来对结构的振动进行控制。压电材料由于其自身的压电效应和逆压电效应而被制作成压电传感器和压电驱动器来对结构的振动进行控制。早期的研究主要集中在表面粘贴压电片的结构,表面粘贴压电片具有一些无法克服的缺点。本文着重进行利用埋入复合材料结构的压电传感器和压电驱动器对其振动进  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

《材料导报》2008年S1期
材料导报

易碎复合材料结构研究进展

0引言近年来,随着工业产品结构的快速发展,各种新型复合材料结构应运而生。在兵器工业产品结构中,首先出现了一类特殊的结构复合材料:它既需要具备足够的强度和刚度以承受一定的外载荷,又能够在一定的触发条件下自行碎裂。如火箭助推鱼雷头部的复合材料声纳保护罩[1],当鱼雷从水中发射推进到空中高速飞行时,它必需具备足够的强度和刚度以保护罩内的仪器装置;当鱼雷接近敌舰再人水时,它必须能够在人水时水面反击力作用下自行碎裂,露出声纳导航装置使能对人水后的鱼雷实施声纳导航。另外如大型火炮和导弹发射筒的口盖、生化武器迫击炮的弹壳、深海导弹发射系统的隔水罩等,都有类似的功能要求。在兵器工业产品结构中,这样的类似结构还有很多,它们大多呈曲面壳或平板状,大多采用复合材料制造。根据它们工作机制的共同特征,可把它们统称为“易碎复合材料”。易碎复合材料的设计、制造和质量检测要比通常的结构复合材料复杂得多,需要综合复合材料力学、断裂动力学和材料科学的相关理论和实验...  (本文共3页) 阅读全文>>

《玻璃钢》1997年03期
玻璃钢

复合材料结构设计的基本观念

(接续上期)2.3要利用结构物塑造容易的特点 这里指的塑造,主要指结构物外形的塑造,但也包含结构物内部纤维铺设细观结构的塑造。各种结构物都有它最优的结构造型,结构物的整体设计又往往会带来结构物整体性能好、生产效率高和成本低等等好处。由于常规材料结构物是由现成材料加工制作而成,结构造型受加工条件的限制,整体加工一般说比较因难。而对于复合材料结构物,结构和材料是一体,是同时成型制造得到的,制造时用的是柔软的纤维和尚能流动的树脂,便于实现结构物的整体成型,这就使得结构物造型容易。这是复合材料结构设计的第三大优越性。而这一优越性的发挥,有赖于复合材料结构设计和制造工艺设计的密切结合。合理的结构设计应该考虑到制造工艺的可能性,制造工艺设计则应该最大限度地保证实现结构物的最优结构设计。下面通过一些典型事例说明。 (1)“带技树干’的设计考虑 如果要设计“带技树干”,按照常规材料设计,设计人员可能会考虑加工4个部件;一个树干、一根树枝和两块连...  (本文共5页) 阅读全文>>

《纤维复合材料》1950年20期
纤维复合材料

复合材料结构软设计前景初探

复合材料结构软设计前景初探谢怀勤,李地红(哈尔滨建筑大学)提要文中论述了复合材料结构设计向软化发展的客观历史必然性,简要介绍了几个复合材料力学问题的软科学方法处理手段。并预测,一个新的设计理论──复合材料结构软设计理论必将出现。关键词复合材料,结构软设计,软科学Abstract:Thispaperdescribestheobjectivenecessityofthedevelopmentofcompositestructuredesigntowardssoftdesign,anditbrieflyintroducesthesoftsciencemethodofsolvingproblemsofcompositemechanics.Itispredictedthatanewdesigntheory-softdesigntheoryofcompositestructurewillemerge.一、复合材料结构设计向软化发展的必然性随...  (本文共4页) 阅读全文>>

《玻璃钢/复合材料》1991年02期
玻璃钢/复合材料

复合材料结构的损伤与修补

1.前言 从本世纪70年代初高性能复合材料开始在飞行楠价各类结构.上应用以来,复合材料结构的损伤和修补研究得到很大发展。综合研究结果和飞行实践,国外主要飞机制造公司均编写了相应的修补手册,对于保证飞行安全,提高结构可靠性,减少维修费用起了很大作用。其中对含损伤的金属飞机结构采用复合材料修补技术的研究和应用,挽救了许多在用飞机,延长了使用寿命,取得了巨大的经济效益。目前,复合材料结构的损伤和修补己成为世界性的热门研究课题。这不仅因为有其重大的经济意义,而且还大大促进了损伤力学、损伤容限和损伤临界参数的研究,进而又促进了修补技术的发展,在复合材料结构的维修性设计、损伤容限设计和可靠性设计方面均占有重要地位。 高性能复合材料由高强度纤维和低强度 (法向强度弱)的树脂组成。其损伤形式与金属材料显著不同,不能简单的将传统的金属结构修理方法直接应用于复合材料结构,必须根据其损伤特点,发展新的修理方法。要特别重视铺层设计和修补设计。否则,事与...  (本文共5页) 阅读全文>>

《航空学报》1992年12期
航空学报

智能复合材料结构在未来飞机上的应用

以往飞机上的各类系统都是独立地,分隔开来进行发展的。当前飞机的职能越来越多,附加的电子设备激增,它们是在飞机结构完成后,安装在飞机构件上的,因此在设计时都争夺飞机的空间和重量,其中2/3的重量是由于电子设备需要加强结构及铺设导线造成的,使得飞机重量增加。智能复合材料结构是将传感器阵列、接收器及发射器埋嵌在复合材料中,使飞机的结构与强度、环境测量系统、电子跟踪系统、光电侦察及反侦察系统集成在一个整体中,使得飞机重量减轻,并提高飞机的安全性和存活力。美国权威人士预言,在本世纪将在飞机上局部应用智能复合材料结构,在21世纪初将出现整体智能复合材料飞机。 1智能复合材料在飞机上的应用前景 美国很重视智能复合材料结构的研究,它是落实在美国空军科研项目搜测n中,被确定为急需开发的有创始性的项目。美国航空、航天方面的权威机构及著名大学的研究中心都参与了这项研究任务,从1988年以来,每年召开年会,并汇报各自研究工作的进展,发表的论文涉及面很广...  (本文共10页) 阅读全文>>