智能材料与结构系统PDF电子书下载

第1章 材料与智能 1

1.1 材料与社会 2

1.2 材料的智能化 4

1.2.1 生物信息 4

1.2.2 生物材料智能化 6

1.2.3 功能材料智能化 9

1.2.4 结构材料智能化 12

1.3 材料的机敏度和结构的智商 13

综合习题 17

第2章 智能材料 18

2.1 智能材料的定义与分类 19

2.1.1 智能材料的定义 19

2.1.2 智能材料的度量指标 20

2.1.3 智能材料的分类 21

2.2 智能材料的特征与功能 21

2.3 智能材料的设计思路 23

2.4 典型的智能材料 24

2.4.1 光纤 24

2.4.2 形状记忆合金 28

2.4.3 形状记忆聚合物 34

2.4.4 压电材料 37

2.4.5 磁致伸缩材料 42

2.4.6 电致伸缩材料 43

2.4.7 电流变体材料 45

2.4.8 磁流变液 47

2.4.9 疲劳寿命丝（箔） 49

2.4.10 聚合胶体 50

综合习题 52

第3章 智能器件 54

3.1 传感元件 55

3.1.1 光纤传感器 55

3.1.2 电阻应变丝 58

3.1.3 压电传感器 59

3.1.4 疲劳寿命计 61

3.1.5 碳纤维水泥石压敏传感器 61

3.1.6 半导体传感元件 62

3.2 驱动元件 62

3.2.1 压电陶瓷驱动器 64

3.2.2 压电陶瓷微位移装置 65

3.2.3 形状记忆合金驱动器 66

3.2.4 电致伸缩传动器 66

3.2.5 磁致伸缩材料微位移驱动器 67

3.2.6 汽车电流变液变速箱 68

3.2.7 磁流变阻尼器 68

3.2.8 聚合胶体驱动器 69

3.3 控制元件 69

3.3.1 压电摩擦耗能器 70

3.3.2 声纳系统 70

3.3.3 伺服领域的应用 70

3.3.4 静应力传感领域 71

3.3.5 智能复合材料结构 71

综合习题 75

第4章 智能材料结构 76

4.1 智能材料与结构的定义和分类 78

4.1.1 智能材料与结构的概念 78

4.1.2 智能材料与结构的分类 78

4.2 智能材料与结构的研究范围和应用前景 78

4.2.1 智能材料与结构的研究范围 78

4.2.2 智能材料与结构的应用前景及发展趋势 79

4.3 智能材料与结构的信息处理方法 80

4.3.1 模式识别方法 81

4.3.2 小波分析 84

4.3.3 时间有限元分析 87

4.3.4 神经网络 88

4.4 自诊断智能材料结构 88

4.4.1 结构的强度自诊断 89

4.4.2 损伤自诊断智能材料结构 93

4.4.3 载荷自诊断系统 95

4.4.4 诊断与监测中的光纤光栅传感技术 96

4.4.5 空心光纤传感的智能结构自诊断 99

4.5 自适应智能材料结构 102

4.5.1 强度自适应智能结构 104

4.5.2 形状自适应智能结构 104

4.5.3 载荷自适应结构 108

4.5.4 减振降噪自适应结构 108

综合习题 112

第5章 智能结构系统 113

5.1 光纤在线实时监控系统 114

5.1.1 树脂基复合材料成形过程的基本模型 115

5.1.2 光纤固化监测传感器的研究现状 118

5.1.3 应用多模模斑谱光纤传感器监测复合材料固化过程 120

5.1.4 应用光纤微弯传感器监测复合材料固化过程 122

5.1.5 复合材料成形工艺过程在线控制专家系统 123

5.1.6 在线监控系统在其他领域的应用 125

5.2 振动主动控制系统 128

5.2.1 凸轮机构的振动主动控制系统 129

5.2.2 连杆机构的振动主动控制系统 131

5.2.3 基于压电元件的振动主动控制系统 132

5.3 大型结构温度场实时监测系统 136

5.3.1 背景 136

5.3.2 测温系统的组成 137

5.3.3 温度监测系统软件设计 138

5.3.4 应用与结论 139

参考文献 151