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全民健身智能设备的开发及应用

全民健身智能设备的开发及应用
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智能数控张拉施工工艺

智能数控张拉施工工艺 卞桂荣李宝枝常溧高速公路 1、序言 本文论述了预应力智能张拉系统原理及工艺流程,阐述智能张拉系统在施工中与传统张拉相比具有其技术经济先进性。 常州至溧阳高速公路CL-5标段路线起点桩号为K41+700,位于溧阳市上黄镇境内,外圩村北侧;终点桩号为K46+300,位于溧阳市溧城镇境内,石塘村和后庄村东侧,路线主线长4.60公里,双向四车道,宽度28m。 本合同段中中河大桥预制箱梁的主要工程量为:25m箱梁共计128榀、29m 箱梁24榀,最重为29m边跨梁(箱梁最重约为90t);石界滩特大桥预制箱梁的主要工程量为:25m箱梁共计372榀,均采用就地预制、预应力后张法工艺施工。箱梁预制场生产场区布置于K43+418路线左侧,占地面积约14亩,共布置箱梁地胎膜18个。 2、工艺阐述的主题内容及适用范围 该工艺主要阐述预制箱梁智能张拉,同样适用于空心板梁、连续梁、连续刚构等结构的张拉,也可用于边坡锚索、先张法等施工。 3、工艺所执行的主要规范、规程、标准 《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003 《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-2007 《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004) 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011) 《常州至溧阳高速公路CL-5标工程桥梁施工图》 4、预应力智能张拉系统工作原理及工艺流程图 4.1 智能张拉系统及工作原理 本工程采用的智能张拉系统由主机、油泵、千斤顶三大部分组成。该系统以应力为控制指标,伸长量误差作为校对指标。系统通过传感技术采集每台千斤顶的工作压力和钢绞线的伸长量(含回缩量)等数据,并适时将数据传输给系统主机进行分析判断,同时张拉设备接受系统指令,适时调整变频电机工作参数,从而实现高精度适时油泵电机的转速,实现张拉力及加载速度的精确控制。系统还根据预设的程序,由主机发出指令,同步控制每台设备的每一个机械动作,自动完成整个张拉过程。压力传感器在张拉过程中负责采集千斤顶油缸的压力值,通过下位机传给控制主机,主机根据标定参数换算成拉力值。位移传感器在张拉过程中负责采集钢绞线伸长量(含回缩量)值,通过下位机传

几种智能材料在一些领域中有应用1

上课班级:2班学院:艺术学院姓名:王定波专业:雕塑学号:1016040104 几种智能材料在一些领域中的应用 智能复合材料成型工艺的在线监控技术 智能结构健康监控系统的研究 智能结构振动主动控制系统的研究 形状自适应改变智能结构的研究 智能蒙皮的研究 1、建筑和结构工程领域 将建筑和结构传感元件、微型计算机芯片、形状记忆合金’电流变体及压电材料等经设计后复合在结构体中,可研制出带有感知用判断能力,可自动加固用防护的自适应性智能结构,实现在线监测、自诊断、自预警、自修复,防止灾难性事故的发生。 ●自诊断混凝土 ●自愈合混凝土 2、航空航天领域 能经受恶劣环境,同时能对自己的状况进行自我诊断,并能阻止损坏和退化,能自动加固或自动修补裂纹,从而防止灾难性事故的发生。

a.机翼用智能材料:在高性能复合材料中嵌入细小的光纤,光纤象神经那样 感受机翼上承受的不同压力,光纤断裂时,光传输中断,发出事故警告。 b.自动加固的直升飞机水平旋转叶片:当叶片在飞行中遇到疾风作用而猛烈 振动时,分布在叶片中微小液滴会变成固体自动加固叶片。 c.智能蒙皮:对于飞行器如飞机、火箭、卫星及潜水艇等,具有随外界条件 变化而变化以及探测周围环境的能力的表皮(蒙皮)。 d.检测飞行速度、温度、湿度等各种条件,并能对变化的环境做出反应,如 抑制噪声和振动、维持飞行器座舱的通风、温度恒定、改变机翼形状等。 e.对于材料内部的缺陷和损伤,能进行自诊断,确定缺陷和损伤的部位并进 行自我修复、自适应。 3、抑制振动和噪声 传感元件对结构的振动进行监测,驱动元件在微电子的控制下准确地动作以改变结构的振动状态 ——具有振动和噪声主动控制功能的智能结构。 成功应用:减轻交通工具如汽车、飞机振动和噪声。 ●压电材料 将压电材料置于结构表面或内部用来感测振动,利用经过放大的输出功率去驱动另一个粘贴于下同区域的压电材料,为减小振动反应。这种方法已经成功地应用在降低圆柱型卫星天线桅杆的振动。 ●电(磁)流变体 在复合材料悬臂梁的空腔内注入电流变体,通过外电场改变电流变体的状态,从而实时控制梁的刚度、阻尼,实现了对结构整体振动的主动控件。 4、用于机器人 ●形状记忆合金能够感知温度或位移的变化,可将热能转换为机械能。如果 控制加热或冷却,可获得重复性很好的驱动动作。 ●刺激响应性高分子凝胶 在机器人中应用:触觉传感器、机器人手足和筋骨动作部分等。 5、在医学领域的应用 ●智能药物释放体系——以智能材料为载体材料,根据病情所引起的化学物

智能材料结课论文

高分子智能材料 摘要:从合成、加工、新产品开发及其应用诸方面综述了智能高分子材料,如智能高分子凝胶、形状记忆高分子材料、智能织物、智能高分子膜和智能高分子复合材料等的研究进展,展望了其发展前景,并阐述了智能高分子材料的潜在应用领域。 关键词:高分子材料;智能材料;智能化 一引言 材料的发展经历着结构材料→功能材料→智能材料→模糊材料的过程[1]。智能化是指材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识地调节、修饰和修复[2]。 智能材料的构想来源于仿生学,它的目标就是想研制出一种材料,使它成为具有类似于生物的各种功能的“活”的材料。因此智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素。但是现有的材料一般比较单一,难以满足智能材料的要求,所以智能材料一般由两种或两种以上的材料复合构成一个智能材料系统。这就使得智能材料的设计、制造、加工和性能结构特征均涉及到了材料学的最前沿领域,使智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向。 纵观材料发展,经历了单一型、复合型和杂化型,进而发展为异种材料间不分界的整体式融合型材料,最近几年兴起的智能材料是受集成电路技术的启迪而构思的三维组件式融合性材料。它是通过在原子、分子及其团簇等微观、亚微观水平上进行材料结构设计和控制,赋予材料自感知(传感功能)判断、自结构(处理功能)和自指令(相应功能)等智能性。 由此可知,智能材料不同于以往的传统材料,它模仿生命系统,具有传感、处理和响应功能,而且较机敏材料(只能进行简单线性响应)更近于生命系统,它能根据环境条件的变化程度实现非线性响应已达到最佳适应效果。早在1970年代,田中丰一就发现了智能高分子现象,即当冷却聚丙烯酰胺凝胶时,此凝胶由透明逐渐变得浑浊,最终呈不透明状,加热时,它又转为透明[3]。1980年代,出现了用来制造高分子传感器、分离膜、人工器官的智能高分子材料。1990年

智能纺织品电子信息论文

1电子信息智能纺织品导电材料的种类依据导电体不同对复合型 导电高分子材料的分类见图1。图1依据导电体不同对复合型导电高分子材料的分类用于制备电子信息智能纺织品的导电高分子 材料称为导电聚合物,其具有明显的聚合物特征,且若在两端加上一定电压,有明显的电流通过。依据材料的组成,可以将导电高分子材料分为复合型和本征型两大类[3]。前者是指将导电体加入到基体中构成的复合材料,后者是指基体本身具有导电功能的复合材料。本文主要讨论前者,按其导电体的不同,将导电材料 分为4种金属氧化物导电体,碳系导电体,结构型导电高分子,金属 系导电体。1.1金属氧化物导电体在聚合物中添加金属氧化物 可制备导电复合材料。一般采用的导电体是氧化钒、氧化钛、氧化锌、氧化锡等粉末物质,目前最广泛使用的是氧化锌晶须。 1.2碳系导电体碳系导电体包括炭黑、石墨、碳纤维和碳纳米管。 炭黑是一种天然的半导体材料,能够大幅度调整复合材料的电阻率 1~108Ω?,如采用高温气相氧化和石墨化对炭黑进行处理,可以提高炭黑的比表面积和一定量炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯的体积值,降低表面基团特别是含氧基团的含量,改善复合材料的导电性[3]。石墨是自然界发现的最硬的材料,具有很好的导电性和导热性能,利用石墨制备的复合材料,如尼龙石墨、聚苯胺石墨复合材料均具备良好的导电能力。碳纤维的导电性能介于炭黑和石墨之间,其体 积电阻率约为1200×10-6~300×10-6Ω?。在复合材料中,碳纤维可使其形成的导电渗滤通道的临界体积分数很低,达到很高的

导电性能所需的填充量很小[4]。碳纳米管是一种新型的导电体,在纳米纤维含量为0.5~10、碳纳米管质量分数为0.1~0.5时,复合材料具有很高的导电性能。1.3结构型导电高分子使用较多的是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电物质,这些高聚物不需要 加入其他导电性物质而依靠本身结构即具有导电性。1.4金属系导电体金属系导电体包括纯金属粉末和金属纤维。现阶段应用最广的金属粉末是铁粉和铜粉。一般情况下,金属粉末的体积分数达到50,会使导电复合材料的电阻率达到要求。将金属纤维填充到聚合物基体中,可制成导电性能优异的导电复合材料,其体积电阻率1.0×10-3~106Ω?。目前应用较多的金属纤维有铜纤维、不锈钢纤维和铁纤维等[5]。2电子信息智能纺织品导电材料的制备近年来,研究人员在电子信息智能纺织品导电材料 的制备方面做了大量研究,笔者通过分析归纳将不同导电材料的制备 方法分为4类,如图2所示。2.1混入法2.1.1编织法将导电纱线整合在织物结构中.[6]等人设计出一种应用在智能纺织品上的柔性可伸缩的磷酸铁锂电池,将4作为阴极,4512作为阳极,固体聚氧化乙烯电解质作为分离层铺在阴极和阳极之间,然后将这3层放置在液体聚合物溶液中,在50℃下使溶液蒸发,最后3层合并在一起成为一个电池条。由于该种材料具有热塑性,故此条状电池可以被切断或者拉伸,并混入织物中。据报道,单个的电池条只能提供约0.3的电压,若将8个聚合物电池条与棉布材料编织在一起见图3,用铜和铝作为导电线把它们串联起来,可以支持1

智能张拉设备一般多少钱一台

主要生产:智能张拉设备、智能压浆设备、张拉千斤顶、锚具、等预应力产品! 官网:https://www.sodocs.net/doc/ef5575129.html, 智能张拉设备一般多少钱一台 智能张拉设备一般多少钱一台,随着中国交通工程建设持续高速发展,人们对于公路建设质量安全的关注也越来越强烈,尤其是今年现有公路中预应力桥梁事故频发,社会公众对于桥梁预应力施工中传统人工操作无法控制质量的弊端表示担忧。在这种社会责任感的驱使下,预应力智能施工技术应运而生,为桥梁预应力结构安全耐久性提供了可靠的保证。智能张拉设备为桥梁事业做出了很大贡献。对于它的价格一直是各位业主较为关心的问题。智能张拉设备的价格受多种因素的影响,价格大约在3-5万之间,河南百顺路桥预应力设备有限公司生产的智能张拉设备价格优惠、厂家直销! 其他注意事项: 张拉过程中,预应力筋突然发生成束破断或张拉伸长值误差较大而找不出其它原因时。 具体的校验方法和记录可根据国家计量检定规

官网:https://www.sodocs.net/doc/ef5575129.html, 程JJG621-96《液压式张拉机》和《VLM预应力锚固体系设计施工手册》进行。 油管在使用前应检查有无裂纹,接头是否牢靠,工作时应注意接头螺纹应旋合到底,检查千斤顶与泵站连接是否牢固,防止爆管或漏油发生以外事故。 在张拉升压时,应观察有无漏油和千斤顶位置是否倾斜,必要时应停止升压后进行调整。 设备在带压工作过程中,工作人员应站在两侧,正前方禁止站人,带压工作过程中严禁拆卸液压系统中的任何零部件。违章操作和使用不当造成的设备损坏、伤人等事故,我公司概不负责。 机器运行过程中如果出现紧急情况应拍下急停。 主要生产:智能张拉设备、智能压浆设备、张拉千斤顶、锚具、等预应力产品!

智能张拉方案讲解

江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路 TJ9分部 智能张拉压浆施工技术方案

编制: 复核: 审核: 四川公路桥梁建设集团有限公司江习古高速TJ9分部 2015年11月 江习古高速公路TJ9分部智能张拉压浆技术方 案 江习古高速TJ9分部桥梁智能张拉压浆技术方案 本智能张拉压浆设备采用湖南省湖南联智桥隧技术有限公司生产的LZ-5903桥梁预应力智能张拉系统和LZJ02智能压浆系统,联智公司提供技术培训,本标段所有桥梁纵向预应力钢绞线束全部采用智能张拉压浆系统进行,所有预应力施工数据参数输入到联智桥隧预应力张拉系统软件中,利用无线网络连接直接操纵张拉,全程数据采用电脑微机记录。 一、LZ-5903桥梁预应力智能张拉系统介绍 LZ-5903预应力智能张拉系统主要由预应力智能张拉仪、智能千斤顶、自带无线网卡的笔记本电脑、高压油管等组成。

1、预应力智能张拉系统油泵 此设备为超高压动力输出装置,它的作用主要是为梁体的张拉装置(千斤顶)提供可靠、稳定的提升动力,具有提升、保压、回程等功能。 该设备能够精准的实现程序设定的命令,通过无线通讯接口与计算机进行数据交换。采用成熟技术确保数据通讯的可靠交互。 2 江习古高速公路TJ9分部智能张拉压浆技术方案 下图为系统油泵组成部件及其尺寸示意图。

2、智能千斤顶它采用新型密封件,高压自增强油缸强度,优化千斤顶结构尺寸,在保证%使%~45千斤顶行程,油压不变的前提下,重量比常规穿心式千斤顶减轻30,同时千斤顶长度和外径减小,能减小预留1千斤顶的重量,出力比达到0.6:钢绞线的长度,可广泛

应用于先张法和后张法的预应力施工。自身附带电子位移传感器,用于千斤顶内杠伸长量的测试。具有精度高、误差小、量程大、移动平顺等特点;自身附带高精度压力传感器,能精准测量千斤顶输出的力值。正常使用情况下,千斤顶所附传感器校验周期为一年。)示意图。500T下图为智能千斤顶及其尺寸 (

智能材料

智能材料及其在医学领域的应用 目录 1、智能材料的概述 1.1智能材料的定义和基本特征........................................................ 1.2智能材料的构成............................................................................ 1.3智能材料的分类............................................................................ 1.4智能材料的制备............................................................................ 2、智能材料的应用领域 2.1智能材料的研究方向................................................................... 2.2智能材料在医学上的应用............................................................ 2.3智能材料在医疗方法中的应用....................................................

2.4智能材料在医学器械方面的应用................................................. 3、结束语.................................................................... 4、参考文献................................................................ 摘要本文综合评述了智能材料的研究、应用和进展。对智能材料与结构的概念进行了描述,全面总结了智能材料智能材料生物医药方面的应用, 探讨了智能材料光明的应用前景和发展趋势。 关键词智能材料;医学应用;发展 1智能材料的概述 1.1定义:智能材料(Intelligent material),是一种能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,是现代高技术新材料发展的重要方向之一,将支撑未来高技术的发展,使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失,实现结构功能化、功能多样化。科学家预言,智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。 基本特征:因为设计智能材料的两个指导思想是材料的多功能复合和材料的仿生设计,所以智能材料系统具有或部分具有如下的智能功能和生命特征: (1)传感功能(Sensor)

智能材料的研究现状与未来发展趋势

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/ef5575129.html, 智能材料的研究现状与未来发展趋势 作者:邓焕 来源:《科学与财富》2017年第36期 摘要:智能材料这一概念在上世纪80年代首次被提出,近年来,关于智能材料在航空航天领域的研究与应用被频繁提及。由于智能材料具备着结构整体性强、可塑性高、功能多样化等优点,因此在航空航天领域得到了广泛的研究与使用,首先根据功能性的不同对智能材料进行了系统的分类与概述,然后对当前智能材料在航空航天领域的主要应用进行了系统性的分析与总结,最后对智能材料在未来的航空航天的应用前景中进行了进一步地展望。 关键词:智能材料;复合材料;航空航天;功能多样化 1 引言 进入二十一世纪以来,全球各大航空航天强国在航天航空领域投入了大量的研发资金,而作为航空航天领域重要环节的航天材料,近年来也不断有着新的突破,而其中被提及最多的就是智能材料在航空航天领域的应用。在智能材料的范畴中,智能复合材料最具有代表性,智能复合材料主要具备着:外界环境感知功能;判断决策功能;自我反馈功能;执行功能等。此外,由于当前智能复合材料都向着轻量化、低成本化的方向发展,因此在航天领域复合材料的设计结构以及使用用途上都有着不同的侧重发展方向。而近年来国内外各国也均加快了各自在该领域的研发使用发展进度,主要的研究大方向还是集中在了智能检测、结构稳定性、低成本化等方向上,本文着重对相关部分进行系统性的概述与总结。 2 航空航天领域智能复合材料的功能介绍 在航空航天领域中,国内外普遍利用智能复合材料以实现在降低航空航天飞行器的自身重量的前提下保证系统结构的稳定性,其次根据复合智能材料具备智能检测自身系统内部工作状态和自愈合等功能实现航空航天材料在微电子与智能应用方向的交叉发展。 2.1 智能复合材料在航天结构检测方向的应用 智能复合材料在航空航天器中的应用,主要是通过将传感器以嵌入的方式与原始预浸料铺层以及湿片铺层等智能复合材料紧密键合,最终集成在控制芯片控制器上实现对整个系统的实时监控诊测、自我修复等供能,值得注意的是,在这一过程中,智能化不仅仅是符合材料的必要功能,复合材料在很大程度上可以有效承受比传统应用材料更大外界机械压力[1]。 除此之外,由于智能复合材料作为传感器的铺放衬底,因此智能复合材料还可以实现对整个材料内部结构的状况进行收集并且将出现的诸如温度异常、结构异常、表面裂痕等隐患及时反馈至中央处理器,这在一定程度上可以有效实现整个系统内部的检测与寿命预测,在这方面的技术上,美国的Acellent公司研发的缠绕型复合材料以压力感应的形式,按照矩形布线形式

智能张拉设备产品简介

智能张拉设备产品简介 智能张拉设备产品简介: 智能张拉是指不依靠人工手动控制,而是利用计算机智能控制技术,通过仪器自动操作,弯成钢绞线的张拉施工。桥梁预应力张拉与压浆施工是预应力工程的两个关键环节,二者互为支撑,缺一不可。cm03预应力张拉技术有力的保证了预应力张拉施工质量,而循环智能压浆技术则能保证预应力压浆施工饱满密实,该项成套技术保证了预应力工程两大关键工序的质量,能够为桥梁结构提供安全、可靠的技术支持与品质保障。因此,要保证桥梁结构的安全性,耐久性,应当采用智能张拉与预应力智能压浆成套技术。 新型桥梁自动张拉系统支持手动张拉和自动张拉。并且具有数据储存传输功能。 智能张拉设备技术指标: 控制压力:70MPa 油泵流量:2.5L/min 测量精度:0.1% 智能张拉系统:适用温度-20-50℃, 电压:380V , 同步张拉时间10m/s , 测力系统精度0.25%FS ,位移测量精度0.05% 双顶对拉不平衡5KN 液压系统:油泵功率4KW , 压力范围:0-55mpa , 电压:380V

张拉千斤顶系统:工作范围:27t-700t, 张拉行程:200m,行程偏差:±2mm 无线通讯:蓝牙传输距离800m ,发射功率:0.8w 智能张拉设备主要功能: 一台控制器控制两台液压泵站,156*681*863*07同一束预应力筋两端的千斤顶自动同步、平衡张拉技术,张拉力自动跟随,位移辅助检测的张拉模式。 可移动式单泵单顶结构:两套液压站驱动的两台千斤顶自动同步、平衡张拉技术,张拉力自动跟随,位移传感器辅助检测伸长值的张拉模式。 智能控制张拉过程:可设定张拉目标拉力值、位移校核目标值、持荷时间等参数由系统自动控制张拉过程,同步自动平衡张拉。 直接显示拉力值及自动测量张拉伸长值:由液压传感器测量油压转换并直接显示张拉力值,由位移传感器测钢绞线伸长量,直接在触摸屏上显示。 方便的输入功能:现场微机控制站采用笔记本,可输入箱梁编号、型号、张拉力目标值及伸长量校核值、持荷时间等。 无线数据传输功能:系统各液压站以及微机控制站之间采用无线数据传输。 可实时把预应力梁张拉信息通过无线数据传输系统实时传输控制站数据服务器。

智能材料的种类、来源与功能

智能材料 定义:智能材料是模仿生命系统,能感知环境变化,并能实时地改变自身的一种或多种性能参数,作出所希望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料的复合。 智能材料的分类 一.按材料种类 1.1金属系智能材料 1.2无机非金属系智能材料 1.3高分子系智能材料 1.3.1记忆功能高分子材料 1.3.1.1应力记忆高分子材料 1.3.1.2形状记忆高分子材料 1.3.1. 2.1反式聚异戊二烯(trans-polyisoprene,TPI) 特点:形变量大、加工成型容易、形状回复温度可调整、耐溶剂性好、耐 酸碱、高度的绝缘性、极好的耐寒性、耐臭氧性 主要原料:巴拉塔胶、杜仲胶和古塔波胶,以及人工合成的反式聚异戊二 烯。 应用:○1土木建筑,如固定铆钉、空隙密封、异径管连接等;○2机械制造,如自动启闭阀门、热收缩管、防音辊、防震器、连接装置、衬里材料、 缓冲器等;○3电子通讯,如电子集束管、电磁屏蔽材料、光记录媒体、 电缆防水接头等;○4印刷包装,如热收缩薄膜、夹层覆盖、商标等; ○5医疗卫生,如人工假肢套、绷带、夹板、矫形材料、扩张血管、四 肢模型材料等;○6日常用品,如便携式餐具、头套、人造花、领带、 衬衣领、包装材料等;○7文体娱乐,如文具、教具、玩具、体育保护 器材;○8科学试验,如大变形的应变片;○9其它,如商品识伪、火灾 报警、口香糖基料、服装定型剂、丝绸印染剂、用于机械零件模拟实 验等。 1.3.1. 2.2聚降冰片烯(polynorbornene) 特点:○1分子内没有极性官能团和一般橡胶具有的交联结构,属于热 塑性树脂,可通过压延、挤出、注射、真空成型等工艺加工成 型,但由于分子量太高,加工较为困难;○2Tg接近人体温度, 室温下为硬质,适于制造人工织物,但此温度不能任意调整;○3 充油处理后变成JIS硬度为15的低硬度橡胶,具有较好的耐湿 气性和滑动性;○4未经硫化的式样强度高,具有减震性能。 构成:由环戊二烯与乙烯在狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)催化条件下 反应合成降冰片烯,在通过开环聚合而得到含双键和五元环交 替结合的无定形高分子化合物的。 1.3.1. 2.3苯乙烯—丁二烯共聚物(styrene-butadiene copolymer)

土木工程智能材料的应用发展研究

土木工程智能材料的应用发展研究 0引言 随着材料技术的快速发展,越来越多的高新技术被运用到工程材料的研发中,各种新型材料层出不穷,以复合材料为基础发展而来的智能材料,为解决相应材料的力学问题提供了科学牢靠的途径。作为有着多学科交叉背景的综合学科,智能材料为土木工程中日益复杂的结构提供了实现的可能性,因此这一学科的研究也日益受到重视。诸如大跨度桥梁、高层建筑、水利枢纽、海洋钻井平台以及油气管网系统之类的基建设施,在其较长的使用期中,外界各种不利作用会使得组成这些结构的材料发生不可逆的变化,从而导致结构出现不同程度地性能衰减、功能弱化,甚至会诱发重大工程事故。若是能将智能材料运用到对这些超规模的工程结构物中,能够时刻评定相应的安全性能、监控损伤,并智能修复,则将为未来工程建设提供新的发展思路。所谓智能材料,是指随时能够对环境条件及内部状态的变化做出精准、高效、合适的响应,同时还具备自主分析、自我调整、自动修复等功能的新材料。受仿生学科的启发,其目标是要开发出能运用到具体工程中、将无机材料变得有生命活力。二十世纪90年代初逐渐兴起的智能材料结构系统,吸引了包括物理、化学、电子、航空航天、土木工程等领域的研究者涉足其中,取得了丰硕的成果。

1智能材料的概念及特点 智能材料发源于“自适应材料”(AdaptiveMate-rial),在Rogers和Claus等人的努力下,智能材料系统逐渐受到全世界各国官方机构的认可与重视,发展迅速。智能材料(IntelligentMaterial,IM)当前没有一个明确的定义,不过大体上都是根据功能做出相应的定义,是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,具有不可限量的前景。智能材料产生的背景决定了其所具有的独特优势,决定了其终将会带来材料科学的重大革新。通常而言,智能材料主要以下七大功能:(1)传感:能够对内外部的作用进行监控与鉴别;(2)反馈:将监控获取的信息进行传输以及反馈;(3)信息识别与积累:识别并记忆反馈来的信息;(4)响应:对内外部的变化做出灵活有效的反应;(5)自诊断:对内外部信息实施自行诊断、分析、评判等;(6)自修复:依特定的方法修复系统的故障;(7)自适应:待外部作用消失后可恢复原状。在具体的工程中,若要实现这么多的功能,仅仅依靠单一材料是无法实现的,因此通常情况下都是通过多种智能材料的组合才能达到目的。 2智能材料在土木工程结构中的应用 2.1光导纤维 光纤维的主要化学成分为二氧化硅,作为信息传递的绝佳介质,有着其他任何材料无法比拟的传导能力。材料主要由内层圆柱

电子智能纺织品用柔性器件的研究进展

电子智能纺织品用柔性器件的研究进展 张瑞1,刘晓霞2,辛斌杰3 (上海工程技术大学,服装学院,上海,201620) 摘要:简述了智能纺织品的定义,电子智能纺织品的工作原理和技术构成。将电子智能纺织品用柔性器件分为柔性传感器、柔性显示器、柔性触控装置、柔性电池和其它柔性器件五类并重点介绍了各类柔性器件的研究进展。认为柔性器件制备技术的进步,将会给电子智能纺织品带来更广阔的发展空间。 关键词:智能纺织品;电子信息;柔性器件 1、引言 智能纺织品是基于仿生学概念,能够模拟生命系统,并且具有对外界刺激感知和反应的能力,能够实现自检测、自诊断、自调节和自修复等多种特殊功能的一种高科技纺织产品[1]。电子智能纺织品不只是将电子组件及电子电路与纺织品结合,而是基于电子技术,将传感、通讯、人工智能等高科技手段应用于纺织技术上而开发出的新型纺织品[2]。电子智能纺织品的核心要素是感知、反馈、响应,其工作过程如图1所示,当纺织品所处的外界环境发生变化时,传感器及时感知到其变化,并将变化所产生的信号通过信息处理器作出判断处理,再将处理后的信息传输给驱动部分,最后驱动部分根据得到的信息对纺织品材料作出相应的调整,以适应外界环境的变化。 图1. 智能纺织品工作过程 电子智能纺织品广泛应用于军事、航空航天、医疗保健、通信娱乐和土木结构等领域。从士兵的单兵作战服到航天飞行员的舱外活动服,从图2的病人可穿戴式心电呼吸传感器到图3的可卷曲显示器,电子智能纺织品正逐渐融入到我们的生活中。 1张瑞(1993-),男,纺织工程专业硕士在读,主要研究方向为数字化纺织技术。 2刘晓霞,通讯作者,教授,主要研究方向为纺织材料及纺织新技术,邮箱:liuxiaoxialucky@https://www.sodocs.net/doc/ef5575129.html,。 3辛斌杰,男,副教授,主要研究方向为数字化纺织技术及功能性纺织品开发。

智能纺织品的研究与开发(一)

智能纺织品的研究与开发(一) 摘要本文就已开发成功或正在设计、研制、开发的智能型纺织品作了介绍,其中包括光响应类纺织品、热调节类纺织品、结合电子技术类纺织品,并对智能纺织品今后的研究方向做了简要的叙述。 关键词智能纺织品研究进展 一、概述 所谓智能纺织品是指对外界刺激具有感知能力或兼具反应能力的纺织品。其中,对外界刺激具有感知能力的纺织品主要指光导纤维纺织品以及导电纤维纺织品;对外界刺激兼具反应能力的纺织品主要指形状记忆纺织品、变色纺织品、防水透湿纺织品、蓄热调温纺织品以及吸湿放热纺织品。由于这类纺织品具有较高的附加值,故有必要对其进行深入研究和开发。 本文根据现有资料及信息,对己开发成功或正在设计、研制、开发的智能型纺织品作简要介绍,期望引起同行对这一领域的进一步关注。 二、各类智能纺织品 (一)光响应类纺织品 这类纺织品主要由自发光纤维所制得。自发光纤维,是一种刚刚兴起的功能性纤维,目前仅在日本、美国有小批量的生产,一般是在合成纤维生产过程中加入少量的蓄光剂(主要成分为氧化铅和一些稀土元素,平均粒度在2μm~3μm)。产品经光线照射10min~20min,即可持续发光8h~10h,颜色多种多样,有黄、绿、蓝等。如美国Beaverindustries和Glo~Tech两大公司就分别以Glosafety和Glo~Tech商标名出售其自发光产品。 变色纺织品是一种能随环境和温度而自动改变颜色的纺织品,在阳光下鲜艳夺目,在绿荫下柔和自然,在室内朴素淡雅,其原理是纤维和纺织品采用光敏染料染色。如士兵穿上它,在树林里变成绿色,在草原上变成草黄色。在近红外夜视仪、激光夜视仪、电子形象增强仪、黑白胶片和彩色胶片等器材和侦视技术面前会产生错觉,不易被敌方发现,以达到隐蔽自己、迷惑敌人的目的。 (二)热调节类纺织品 温度调节方面主要可分为凉爽功能纺织品、保温功能纺织品和自动温度调节纺织品三大类,分别介绍如下。 1、凉爽功能纺织品 凉爽功能中最有代表性的就是美国杜邦公司用于生产cool-max织物的四沟道(Tefrachannel)聚酣纤维,它具有优良的芯吸能力,是将疏水性合成纤维制成高导湿能力的纤维。可将皮肤上的汗用芯吸导到织物表面蒸发并冷却,有实验证明在30min内,湿度的去除百分率,棉 织物为52%。而cool-max为95%。 2、保温功能纺织品 目前这种类型的纺织品主要包括积极保暖和积极产热两方面的功能。Toyobo和Mizuno两大公司正在联合推广一种“breath-thermo”产品,属于一种包含有交联聚丙烯类的涤纶纤维。所应用的这种化学物质还因为具有很强的吸水能力经常被用做医用干燥剂。 Tomy公司的“Warmsensor”机织物包含有特殊的陶瓷粒子,结构由吸收、绝缘、隔热三层组成。与普通机织物相比,其内部温度要高出2℃~3℃,Asics公司已将其用于运动内衣、内衣、滑雪服中。由Maldemnills生产的“Porlatech”是内置锂电池的服装。其中热盘可以连续维持5h,以保持服装内的温度。Goldwin公司目前已开始向市场推广这类产品。 在1998年冬季的奥林匹克运动会上,200名瑞士运动员和300名记者就穿着了Descent的“Mobilethermo”夹克,这种夹克内置了加热体系。从而保证了内部温度控制精确性。Mitsubishirayon公司生产的“Thermocatch”热绝缘体系属于聚丙烯睛纤维。但是其中心为具有光热转换功能细微的陶瓷粒子。其表面为氧化锑。据报道在普通的纤维中仅仅混入10%该

预应力智能张拉设备控制系统

智能张拉设备系统简介 ZZJN-50F型预应力智能张拉系统主要是为了满足各种公路、桥梁等工程建设中预应力梁张拉而设计的,系统由2 台千斤顶,2台电动液压站、4 个高精度压力传感器、2 个高精度位移传感器、PLC控制器、主机、无线数据传输系统等组成,可同时控制2 台千斤顶同步工作,构成平衡的张拉。由计算机预设张力工艺,一键操作实现张拉过程的自动化控制,伸长值显示,张拉数据实现曲线采集及校核报警,张拉结果记录存储、无线数据传输以及网络传输等信息化管理。 系统结构图如下: 其中液压站采用超高压电液控压油路开关专利技术,高压、超高压液压油路的通、断控制实现了稳定可靠的电动控制。在每台电动液压站连接千斤顶的打压端种回油端分别安装压力传感器,减小了油压冲击对压力的干扰。同时在每台千斤顶上安装高精度位移传感器,实现监测张拉伸长值的变化。 本系统的特点是结构简单,张拉控制精度可达到0.5%要求,千斤顶端只有测量伸长值的位移传感器需要引线,可靠性好,工人操作千斤顶与原手动操作相同,且减小了伸长值测量和记录等工作。集成了计算机自动控制系统技术、无线传输技术、数据监控分析技术于一身。 系统把梁场预应力梁的张拉、数据传输、监控、管理等一系列功能紧密的结合起来,从张拉现场到管理中心均可实现张拉数据的管理,达到信息的快速流通,实现预应力梁张拉的现代化管理。

智能张拉控制系统控制软件使用说明 1、输入工程信息 启动智能张拉控制程序,首先进入张拉工程信息管理界面,在该界面上可输入相关的工程信息: (张拉工程信息管理界面) 工程信息在第一次使用张拉控制程序时或变更使用环境后需进行输入,一般情况下不需要更改,只需要输入张拉梁号、混凝土试块强度以及选择张拉方式:

智能材料研究进展及应用

各专业全套优秀毕业设计图纸 目录 0 引言 (2) 1 智能材料结构的研究现状 (3) 1.1 智能传感技术 (3) 1.2智能驱动技术 (4) 1.3智能控制技术 (6) 1.4智能信息处理与传输 (6) 2 常用制备方法 (8) 2. 1 物理气相沉积法 (8) 2. 2 喷涂法 (8) 2. 3烧结法 (8) 2. 4 注射成型法 (8) 2.5创构智能材料的物理新技术 (8) 3智能材料的应用领域 (9) 3.1军事领域中的应用 (9) 3.2医学领域中的应用 (11) 3.3建筑领域的应用 (13) 3.4智能服装和纺织品领域的应用 (13) 3.5 未来热点应用 (14) 3 结束语 (15) 参考文献 (15)

智能材料研究进展及应用 侯博 材料与化工学院材料科学与工程 摘要:智能材料是广受瞩目的新兴材料科学门类,经过几十年的发展,已日趋成熟,必将逐渐深入到人类生活之中,且越来越多地影响乃至大范围地改变人们的生活方式。本文介绍了智能材料的基本构成和分类,对对智能材料结构的研究现状进行了阐述,并简单介绍了一些常用的制备方法,概述了其应用,探讨了其研究价值和广阔的发展应用前景。 关键词:智能材料智能传感技术智能驱动技术智能控制技术智能信息处理与传输 0 引言 材料是人类一切生产和生活水平提高的物质基础,是人类进步的里程碑。随着科技的发展,特别是20世纪80年代以来,现代航天、航空、电子、机械等高技术领域取得了飞速的发展,人们对所使用的材料提出了越来越高的要求,传统的结构材料或功能材料已不能满足这些技术的要求,材料科学的发展由传统单一的仅具有承载能力的结构材料或功能材料,向多功能化、智能化的结构材料发展。20世纪80年代末期,受到自然界生物具备的某些能力的启发,美国和日本科学家首先将智能概念引入材料和结构领域,提出了智能材料结构的新概念。 智能材料结构又称机敏结构(Smart/Intelligent Materials and Structures),泛指将传感元件、驱动元件以及有关的信号处理和控制电路集成在材料结构中,通过机、热、光、化、电、磁等激励和控制,不仅具有承受载荷的能力,而且具有识别、分析、处理及控制等多种功能,能进行自诊断、自适应、自学习、自修复的材料结构。智能材料结构是一门交叉的前沿学科,所涉及的专业领域非常广泛,如:力学、材料科学、物理学、生物学、电子学、控制科学、计算机科学与技术等,目前各国都有一大批各学科的专家和学者正积极致力于发展这一学科[1]。当

智能纺织品的现状和发展趋势_卢胜权

轻纺工业与技术 2013年2月第1期(总160期) 1989年日本学者将科学信息融于材料的构型和功能中,首先提出了“智能材料(Intelligent Material )”概念,智能材料的发展为智能纺织品的开发奠定了基础,促进了智能纺织品的发展[1]。 智能纺织品是指能够感知各种来自环境的变化或刺激(如机械、热、光、温度、电磁、化学物质、生物气味等),并能做出响应的一类纺织品。形状记忆纺织品、变色纺织品、电子信息纺织品、调温纺织品等智能纺织品已应用于纺织领域,赋予纺织品特殊的功能,为开发适合在特种环境下使用的功能纺织品提供了全新的思路。从目前世界上已有的和正在开发的智能型纺织品的品种来看,纺织品的智能化一般是通过以下几种途径实现的。 将所需的性能引入到聚合物中,即利用高分子化学和物理原理,合成能对环境进行响应的新型聚合物,或对原有的通用聚合物或天然高分子进行改性处理使其具有“智能化”特征。换言之,就是纤维本身的创造和开发,制造出智能型纤维。 通过将普通纤维与特种纤维交织或将特种纤维编入织物中而使织物获得智能织物。 将织物与智能型膜等材料复合而成获得智能型复合织物。 在织物设计中,根据特定的应用场合,通过一定的组织结构设计使织物能够对特定的环境或刺激物产生响应。 将织物或服装与其它外加元件相结合,从而制得智能织物或智能服装。外加元件包括普通元件和高技术传 感器、 监测器、促进器和报警器等。1形状记忆纺织品 形状记忆纺织品是一种将具有形状记忆功能的材 料通过织造或整理的方式引入到纺织品中,在一定的温度、机械力、光、pH 值等外界条件下,具有形状记忆、高形变恢复、良好的抗震和适应性等优异性能的纺织品。形状记忆纺织品的作用原理基于形状记忆纤维,该种纤维在第1次成型时,能记忆外界赋予的初始形状,且形状固定后的纤维可发生形变,并在较低温度下将此形变固定下来或者是在外力的强迫下将此变形固定下来,当再次给予变形的纤维加热或热水洗涤等外部刺激时,能可逆地恢复到原始状态。可分为生活用纺织品,特殊功能纺织品,医疗、电子、航天等用纺织品。1.1形状记忆纤维 意大利Corpo Nove 公司设计出一款“懒人衬衫”,在衬衫面料里加入镍、钛元素和尼龙纤维,使之具有“形状记忆功能”的特性。当外界气温偏高时,衬衫的袖子会在几秒内自动从手腕卷到肘部;当温度降低时,袖子能自动复原,且衬衣还不怕起皱,即使揉成乱糟糟的一团,用电吹风吹一下,马上就能复原,甚至人的体温也可以自 动把它“烫平”[2] 。 香港理工大学纺织及制衣学系,使用常用工业聚氨酯合成设备,合成出了形状记忆聚氨酯,然后利用传统湿法纺丝工艺及设备纺出了具有形状记忆的纤维。所得纤维的断裂强度可达1.0cN /dtex ~1.5cN /dtex ,断裂伸长率100%~400%,其形变固定率和形变回复率均在90%以上[3]。1.2 形状记忆纱线 目前,开发、应用较成功的形状记忆纱线是利用形 收稿日期:2012-10-26 作者简介:卢胜权,男,工程师,主要从事纺织新技术与标准的研究。 智能纺织品的现状和发展趋势 卢胜权 (东莞现代产品整理服务有限公司,广东东莞 523400) 【摘要】介绍了智能纺织品的机理和应用范围,详述了其生产方法及研究现状,并展望了智能纺织品今后的研究热 点及主要发展方向。 【关键词】智能纺织品;研究现状;发展趋势Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2013.01.027中图分类号:TS06 文献标识码:A 文章编号:2095-0101(2013)01-0071-03 专题与论述

智能材料及其应用进展

智能材料及其应用进展 姓名:吴柏君 学号:201307231 班级:应化1301班 专业:化学与生物工程学院 兰州交通大学 2015年10月20日

摘要:概述了智能材料的内涵;介绍了智能材料的设计思想来源,材料组元的选择和复合形式以及其中的几条复合途径;综述了压电陶瓷复合材料和压电聚合物、形状记忆合金和形状记忆高分子聚合物、光纤材料和电流变体等几类智能材料的研究情况和应用概况;最后,指出了智能材料的研究价值和广阔的应用前景。 关键词: 智能材料; 压电陶瓷; 形状记忆合金; 光纤材料; 电流变体 中图分类号:TB381文献标识码:A 材料是人类生活和生产的基础,一般将其划分为结构材料和功能材料两大类。对结构材料主要要求的是其机械强度;而对功能材料则侧重于其特有的功能。智能材料不同与传统的结构材料和功能材料,它模糊了两者之间的界限,并加上了信息科学的内容,实现了结构功能化,功能智能化。由智能材料组成的智能结构具备传感、驱动和控制三个基本要素,能通过自身的感知,做出判断,发出指令,并执行 和完成动作,实现自检测、自诊断、自监控、自校正、自修复及自适应等多种功能[1~5]。当前,科学技术的发展对材料性能的要求越来越高。本文将对智能材料的设计原理和其中几类智能材料的发展状况及其应用情况作概括介绍。 1智能材料设计原理 智能材料的设计思想来自于下列因素:(1)材料的开发历史,结构材料※功能材料※智能材料;(2)人工智能计算机对材料性能的新要求;(3)从材料设计的角度考虑智能材料的制造;(4)软件功能引入材料;(5)对材料的期望;(6)能量的传递;(7)材料具有时间轴的观点,即仿照生物体的功能[6]。随着信息科学的迅速发展,自动装置不仅用于机器人和计算机等人工机械,更可用于能条件反射的生物机械。此自动装置能依据过去的输入信号(信息)产生输出信号(信息)。过去输入的信息则作为内部状态存储于系统内。因此,自动装置由输入、内部状态、输出三部分组成。智能材料与自动装置的概念相似,可控制材料内部状态系数、状态转变系数和输出系数的变化来实现材料的智能化。对于陶瓷,就是涉及材料组成、结构与功能性的关系。陶瓷一般是微小晶粒的多晶聚集体,可添加微量的第二组分控制其特性。该第二组分的本体和微晶界的性能均影响材料特性。为使陶瓷具有高功能进而达到智能化,应使材料处于非平衡态、拟平衡态和亚稳定状态。用现有材料组合,并引入多重功能,特别是软件功能,可以得到智能材料。由于智能材料具有传感、处理和执行功能,其研制即是将此类软件功能(信息)引入材料,将多种软件功能寓于几纳米到数十纳米厚的不同层次结构,使材料智能化。此时材料的性能不仅与其组成、结构、形态有关,同时也是环境的函数[6]。智能材料组元的选择有敏感材料和功能材料两大类。敏感材料包括压电材料、磁致伸缩材料、形状记忆材料、电(磁)致粘流体、液晶材料、PH控伸缩材料等;功能材料包括磁性材料、超导材料、导电材料、半导体材料等。材料复合的形式可分为嵌入式和积层式两大类。嵌入的材料包括颗粒、短纤维材料等,而积层式则指功能、敏感以及结构材料的多层复合。材料智能化的几条典型途径:压电材料+电热材料※压热材料(阻尼材料);压电材料+电致变色材料※压致变色材料(示警材料);光电材料+电致变色材料※光致变色材料(智能玻璃);PH致伸缩材料+压电材料※PH致电材料(生体材料)[7]。 2智能材料发展现状 随着太空通讯、观测等要求的提高,航天飞行器的重量越来越大。为减轻重量,降低发射成本,必须采用新的材料设计方法。自1985年起,美国政府提出了开展智能材料的研究计划,要求航天飞行器具有自适应性能。1987年,此项目列入美国空军科研项目[8]。1990年,四大学会(ADAA、AIAA、ASME、SPIE)联合举办了主

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