导读:本文包含了压电智能材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:智能,材料,压电效应,特性,传感器,陶瓷,结构。
压电智能材料论文文献综述
李召[1]（2017）在《基于压电智能材料的钢管混凝土柱冲击应力监测与灾变过程分析》一文中研究指出钢管混凝土结构由于其施工方便、抗震性能好、承载力高、经济效益好等优点广泛应用于大型结构中。钢管混凝土结构在服役期间,除了承受自身重力形式的静力荷载,还不可避免的受到其他荷载的作用,如冲击荷载,地震荷载,风荷载等,这些突发性的动荷载可能会对建筑结构造成较大的危害,甚至破坏。因此,研制一种能监测混凝土内部时变应力的智能传感器,基于细观层次研究钢管混凝土结构动力灾变过程,对提高结构防灾减灾能力具有十分重要的意义。PVDF压电薄膜具有良好的压电特性、频响宽、动态范围大、灵敏度高、响应速度快、能耗低、价格低廉且易加工等特点,在土木工程领域得到了广泛地研究,具有十分广阔的应用前景。本文基于其压电特性,研制了一种高强度PVDF压电传感器,用于监测冲击荷载作用下钢管混凝土柱内部时变应力。其具体的工作内容主要包括以下几个方面:(1)结合现有压电材料特点,研制出一种能承受较高应力的PVDF压电传感器,利用落锤式冲击试验机对PVDF压电传感器的灵敏度进行标定。(2)将研制的PVDF压电传感器植入钢管混凝土柱内部,监测冲击荷载作用下混凝土内部时变应力,提出基于压电智能材料的钢管混凝土柱局部应力监测方法;同时,根据柱内混凝土的弹塑性应力发展过程,分析混凝土时变应力与试件强度、刚度性能退化的关系,揭示混凝土应力演化特征和规律。(3)利用有限元软件ABAQUS对冲击荷载作用下钢管混凝土柱的动力性能进行数值模拟。基于前人提出的钢管核心混凝土单轴应力-应变关系,采用ABAQUS中自带的混凝土塑性损伤模型,考虑应变率、材料非线性以及混凝土开裂效应等因素,模拟结构在冲击荷载下的损伤发展过程和性能演化规律。将数值模拟结果与试验结果进行对比,验证有限元模型的正确性,分析和揭示钢管混凝土柱的动力灾变过程。(4)根据钢管混凝土构件在不同强度冲击荷载作用下的冲击力时程曲线,分析冲击力最大值、冲击力作用时间随冲击能量的变化规律。将数值模拟得到的冲击力最大值与试验结果进行对比,分析不同参数情况下,冲击力最大值变化规律,在基于静承载力计算方法的基础上,提出圆形、矩形钢管混凝土柱在冲击荷载作用下冲击力最大值的计算方法。(本文来源于《长江大学》期刊2017-04-01）
唐一璠,林书玉[2]（2016）在《LCR分流电路下压电声子晶体智能材料的带隙》一文中研究指出将带有LCR分流电路的压电陶瓷片对贴在铝和环氧树脂组成的声子晶体结构中.使智能材料的机械振动与压电陶瓷的压电效应耦合起来,推导出机械振动在压电陶瓷片上的等效附加应力;使LCR分流电路中的电磁振荡效应和声子晶体的能带特性有机结合,计算了在分流电路作用下智能材料扭转和弯曲振动的带隙特性,研究了电阻、电感、电容元件的改变对压电声子晶体智能材料带隙的影响.研究结果表明:在合理尺寸下,随着分流电路中电阻值的增大,带隙的频率范围变宽,但衰减幅值有所降低;电感和电容值的增大都可以使带隙向低频移动,带隙的衰减幅值随着电感值的增大而升高,但随着电容值的增大而降低.从而给压电声子晶体智能材料减震降噪的控制提供了一种新思路.(本文来源于《物理学报》期刊2016年16期）
仝芳,董锦坤,范艳超[3]（2016）在《压电智能材料在结构病害检测技术中的应用研究》一文中研究指出通过对压电智能材料的简单介绍,分析总结了压电智能材料在结构健康监测技术的应用,从压电材料的微观机理出发,分析了压电陶瓷片在土木工程中的应用,最后阐述了压电智能材料运用结构病害检测技术可以准确、实时地检测结构的健康情况,为人们掌控结构运行的状况提供依据,并指出了一些仍存在的问题,有待深入研究解决,为压电智能材料在工程中的实际应用及研究提出些许建议。(本文来源于《辽宁工业大学学报(自然科学版)》期刊2016年01期）
刘姝,李中涛,秦廷,刘岩,李阳[4]（2015）在《压电陶瓷智能材料的风机叶片振动主动控制研究》一文中研究指出本文以压电智能材料在振动控制中的应用为主线,针对风电机组叶片运转过程中的振动问题及产生振动后风电机组的主动控制问题进行研究。将压电材料的压电效应特性应用于风电机组叶片振动的主动控制中,对压电效应特性进行阐述、分析,与叶片振动的检测及主动控制进行结合,并通过Matlab中Simulink仿真工具箱对现场真实数据进行仿真模拟实验,实验结果表明利用压电陶瓷的压电特性与叶片振动的检测及主动控制相互结合的方法,对抑制风电机组叶片振动起到了明显的效果,最终实现对叶片振动的主动控制,达到减弱叶片振动的目的。(本文来源于《大电机技术》期刊2015年04期）
王恩荣[5]（2015）在《压电智能材料在混凝土结构动力监测中的应用》一文中研究指出近几十年来,人们身边涌现了大量承受动力荷载的复杂结构,对结构动力特性进行有效监测成为了结构健康监测的重要内容。在工程试验中,结构动力要比结构其它性能指标要复杂的多,因此,能否对结构动力响应进行有效的监测成为当下最为迫切的课题。伴随着结构健康监测严峻形势逼近,许多结构监测技术被相关人士提出来,像超声波监测、声发射技术。但这些监测技术也暴露出许多缺点,如效率低、操作复杂、费用高、无法智能操作等。压电智能传感器具有快速响应、低成本、加工简单等优异特点,在混凝土结构健康监测领域中的应用越来越广泛,同时也为其在混凝土结构动力监测中的应用奠定了良好的理论、实践基础。对于混凝土结构的而言,宜将压电传感器埋入混凝土内部。埋入式压电传感器具有耐久性高、灵敏度高、抗干扰强等优点。基于该种背景,本文利用埋入式压电传感器对混凝土结构动力响应进行监测,研究其是否满足结构动力监测要求。本文主要内容：1)综述国内外关于结构动力的研究现状以及压电技术在建筑结构中的试验研究和应用状况,为下面的试验研究奠定理论基础；2)基于压电传感器基本原理,进行混凝土标准试块的MTS正弦加载试验,对埋入式压电传感器的线性输出、频率响应进行标定；3)对钢悬臂梁、混凝土悬臂梁进行正弦加载试验,研究正弦荷载下压电传感器的线性输出、频率响应等特性。同时对损伤后的混凝土悬臂梁进行监测,研究埋入式压电传感器对混凝土悬臂梁损伤的监测功能；4)进行混凝土框架瞬态加载试验,研究瞬态冲击荷载下埋入式压电传感器的线性输出、频率响应等特性。同时对损伤后的混凝土框架进行监测,研究埋入式压电传感器对混凝土框架损伤的监测功能。几种混凝土结构动力监测试验表明,埋入式压电传感器能够对结构动力特性进行监测,并能反映出混凝土结构的损伤状态。(本文来源于《济南大学》期刊2015-06-01）
陈震[6]（2012）在《压电智能材料IPMC的建模与控制研究》一文中研究指出离子交换聚合体金属合成物(Ion-exchange Polymer-Metal Composites简称IPMC)是一类被称为人工肌肉的电活性智能材料。由于其性能类似于生物肌肉,因此受到越来越多的关注,并在微机电系统、生物医学、仿生机构等领域具有巨大的应用前景。然而IPMC响应机理复杂、对环境条件与材料参数变化敏感且具有非线性,这些限制了它的开发与应用。本文首先开发了一套完整的IPMC实验平台,并通过实验研究了IPMC在不同的激励信号类型、频率大小、幅值以及样条尺寸、环境湿度等条件下的响应特性,从而掌握了IPMC的响应特征,建立了详细的特性数据库,加深了对磁滞、蠕变特性和产生原因的认识,为IPMC的建模控制问题奠定了基础。基于掌握的IPMC的先验信息,通过相关分析与频响数据拟合确定了适合的模型阶次,并采用离线辨识策略选择拟合程度最高的叁阶ARX(AutoRegressive exogenous)模型作为IPMC的模型结构,在此基础上应用最小二乘递推辨识算法,开发了一个基于LabVIEW平台的实时、在线递推辨识系统,实现了对模型参数的在线辨识,从而避免了环境条件的变化对模型结果有效性的影响。针对IPMC存在的磁滞和蠕变非线性特性,建立了IPMC的磁滞、蠕变模型和混合特性模型。对于磁滞特性,建立了两种模型,并分析比较了各自的特点。一种是基于经典preisach算子模型,通过离散化、质心化处理,应用最小二乘递推算法实现了对preisach密度函数的在线辨识,并进一步分析了模型误差的原因,对辨识算法进行了改进,提高了辨识精度；另一种是PI(Prandtl-lshlinskii)磁滞模型,建立了LMS(Least Mean Square)在线辨识算法辨识PI模型的权值,并进行了利用少量的磁滞算子就可以逼近磁滞环的仿真验证。对于蠕变特性,利用加权最小二乘参数估计递推算法得出了IPMC蠕变的模型,并进行了仿真验证。最后建立了磁滞PI模型与线性蠕变模型相迭加的IPMC磁滞蠕变特性的混合模型,并验证了混合模型可以更好地逼近IPMC实际磁滞蠕变特性曲线。根据建立的IPMC线性和非线性模型,设计了相应的控制策略。针对IPMC线性模型设计了模糊PID自适应控制方案,并通过仿真结果证明了模糊PID控制器可以有效地控制IPMC的线性驱动特性。针对IPMC的非线性特性设计了IPMC的磁滞、蠕变特性的逆补偿控制器,实现了在线自适应逆补偿控制,验证了逆补偿控制是消除IPMC非线性特性的有效方式。建立了两种基于IPMC磁滞蠕变混合模型的自适应逆控制结构,系统的磁滞特性和蠕变特性得以消除,通过仿真验证比较了两种控制结构的优缺点。最后,建立了PVDF作感知、IPMC为驱动的压电智能悬臂梁的动力学模型,利用LQR线性二次型最优控制实现压电智能悬臂梁结构振动的主动控制,仿真结果表明控制系统具有很好的快速响应能力和振动控制效果,说明了压电材料作为传感器和驱动器抑制振动的有效性和实用性。最后针对IPMC驱动器具有非整数阶动力学特性,而传统研究采用整数阶建模,无法对其精确描述和解释的现状,采用非线性最小二乘估计的Marquardt算法研究一种新的比常规的整数阶建模更合理、更能描述IPMC驱动器性能的分数阶模型。并将其和常规方法建立的整数阶模型进行对比,仿真结果表明IPMC分数阶模型可以更精确地描述IPMC非整数阶特性,提高模型精度和实际应用效果。针对建立的IPMC分数阶模型,设计了分数阶PIλDμ控制器,分析了分数阶PIλDμ控制器结构参数对控制系统性能的影响,对比验证了分数阶IPMC对IPMC模型控制的有效性和优越性,从而为新型智能材料IPMC的建模和控制器设计提供了更精确的方法,为IPMC的实际应用进行了更有意义的探索性研究。(本文来源于《东北大学》期刊2012-12-11）
周攀[7]（2012）在《基于光纤—压电智能材料的化工设备健康监测技术研究》一文中研究指出结构健康监测技术是一个新兴研究领域，在工程领域有着广泛的应用，在智能材料结构领域占有重要的位置。光纤压点智能材料是一种新型的智能材料有广泛的应用前景。本文首先介绍了结构健康监测技术的一些研究及发展最新情况和趋势，其次分析了压电阻抗理论，将最新压电材料与化工设备研究结合在一起，能克服化工设备在高温、腐蚀性、毒性等恶劣工作环境，达到对化工设备进行状态的监测。接着实验分析了压电阻抗技术在螺栓松动上的应用，对压电材料的模态频率进行仿真分析得出其固有频率的大小，最后运用lamb方法对材料的损伤位置进行了定位研究。本文主要研究内容包括：一．本文根据压电陶瓷（PZT）的电阻抗与结构的机械阻抗有机耦合关系，推导出了压电陶瓷片的电阻抗与结构机械阻抗之间的函数关系。因而使得运用压电阻抗技术对结构健康监测有了一定的理论基础。二．根据压电陶瓷片的压电阻抗技术基本理论，在一块铝板上运用压电阻抗健康诊断技术对螺栓松动情况进行了相关的试验研究，确定了螺栓松动的位置和损伤指数。在化工设备中，螺栓松弛是典型的损伤形式之一，压电阻抗实验对螺栓松弛进行了有效的监测。由此实验论证了在结构健康监测中，压电陶瓷传感器在一般工作条件下展现出优良的特性，具有线性范围大，响应速度快，重量轻以及具有长期的稳定性。叁．介绍了有限元分析方法及与其相关分析软件ANSYS在压电响应分析中的运用。通过仿真计算和比较了压电陶瓷片在不同模态频率激励下的固有频率，使得我们找到了结构损伤较为敏感的激励频带。四．探究了机械振动理论，设计了振动实验系统，通过实验及仿真确定了结构的固有谐振频率，能对损伤进行初步的估计。运用Lamb波方法对结构损伤进行了进一步的定位分析，对损伤位置进行了定位。在化工设备中，裂纹是其典型损伤形式，实验中Lamb波方法对裂纹进行了定位，实现了对结构的健康监测。(本文来源于《武汉工程大学》期刊2012-05-01）
唐俊,王同庆[8]（2011）在《基于压电智能材料的自适应吸声实验研究》一文中研究指出提出了用压电材料进行水下主动宽带低频吸声的方法,用PVDF复合智能材料作为主动吸声系统中的吸声材料,在滤波-X LMS算法基础上,研究了一种在工程中实现简便的次级通道建模方法——通道时延估计法。构建了数字时延控制系统,直接从实际声场中分离入射声波与反射声波作为控制系统的参考信号和误差信号,在脉冲声管中进行了管道声有源吸声控制实验。实验结果表明,在施加控制的情况下PVDF压电智能材料能有效地对低频入射声进行吸收。(本文来源于《振动与冲击》期刊2011年03期）
李海涛[9]（2010）在《压电智能材料在流速及流水压力实时监测中的技术研究》一文中研究指出PVDF(Polyvinylidene Fluoride,聚偏氟乙稀)压电薄膜是一种重要的智能材料,用PVDF压电薄膜设计传感器是近年来在智能材料/结构领域研究的一个新热点。本文研究了PVDF压力传感器的传感原理,依据PVDF压电智能结构的传感,得到了流速与PVDF压力传感器两极板间电压的关系式,并提出了流水压力和流速的测量方法,实现对流水压力和流速的实时监测。以流速随时间随机变化为例,依据MATLAB对流速、电压和流水压力随时间变化进行了分析,对智能材料/结构的应用进行了有益的探索。本文对以下几方面作了论述：1.通过对PVDF压电薄膜压电效应的研究讨论了PVDF压力传感器的传感机理。2.建立了流水压力作用下河流流速与PVDF压力传感器两极板间电压的关系式,同时给出了PVDF压力传感器的等效电路和测量电路以及对其灵敏度进行了分析讨论。3.以水下结构物为载体,讨论了PVDF压电智能结构用于流速、水压力测量方面的方法。4.利用MATLAB软件以流速随时间的随机信号为例,模拟出电压信号和流水压力随时间变化的关系曲线,并分析了流速、压力与电压信号之间的关系,来说明方法的设计思路和有效性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2010-12-13）
唐俊,王同庆[10]（2010）在《基于Cymbal单元的压电复合智能材料设计》一文中研究指出本文使用有限元法对Cymbal换能器单元的设计结构进行了仿真分析,并将换能器单元谐振频率与实际测量值进行了比较。将Cymbal换能器单元进行阵列,设计了一种新型的10kHz以下的低频薄板水声智能材料。对两块不同尺寸和结构的Cymbal压电复合智能材料的发射性能进行了测量与标定。并将用Cymbal压电复合智能材料作为主动吸声系统中的吸声材料,在脉冲声管中进行了管道声有源吸声控制实验。研究结果表明,Cymbal压电复合智能材料是一种高效的薄型低频宽带水声材料。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2010年05期）
压电智能材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
将带有LCR分流电路的压电陶瓷片对贴在铝和环氧树脂组成的声子晶体结构中.使智能材料的机械振动与压电陶瓷的压电效应耦合起来,推导出机械振动在压电陶瓷片上的等效附加应力;使LCR分流电路中的电磁振荡效应和声子晶体的能带特性有机结合,计算了在分流电路作用下智能材料扭转和弯曲振动的带隙特性,研究了电阻、电感、电容元件的改变对压电声子晶体智能材料带隙的影响.研究结果表明:在合理尺寸下,随着分流电路中电阻值的增大,带隙的频率范围变宽,但衰减幅值有所降低;电感和电容值的增大都可以使带隙向低频移动,带隙的衰减幅值随着电感值的增大而升高,但随着电容值的增大而降低.从而给压电声子晶体智能材料减震降噪的控制提供了一种新思路.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
压电智能材料论文参考文献
[1].李召.基于压电智能材料的钢管混凝土柱冲击应力监测与灾变过程分析[D].长江大学.2017
[2].唐一璠,林书玉.LCR分流电路下压电声子晶体智能材料的带隙[J].物理学报.2016
[3].仝芳,董锦坤,范艳超.压电智能材料在结构病害检测技术中的应用研究[J].辽宁工业大学学报(自然科学版).2016
[4].刘姝,李中涛,秦廷,刘岩,李阳.压电陶瓷智能材料的风机叶片振动主动控制研究[J].大电机技术.2015
[5].王恩荣.压电智能材料在混凝土结构动力监测中的应用[D].济南大学.2015
[6].陈震.压电智能材料IPMC的建模与控制研究[D].东北大学.2012
[7].周攀.基于光纤—压电智能材料的化工设备健康监测技术研究[D].武汉工程大学.2012
[8].唐俊,王同庆.基于压电智能材料的自适应吸声实验研究[J].振动与冲击.2011
[9].李海涛.压电智能材料在流速及流水压力实时监测中的技术研究[D].哈尔滨工程大学.2010
[10].唐俊,王同庆.基于Cymbal单元的压电复合智能材料设计[J].功能材料与器件学报.2010
论文知识图
