文档介绍：蹦难芯坑胗τ迷嚼丛绞艿窖踅绾凸こ探绲闹厥印1疚南低车乜U固枷宋摘要随着大跨度结构和超高层建筑的不断发展,大型土木工程结构健康监测智能层传感特性理论与实验研究,提出一种用于土木工程结构健康监测的可视化新方法,该方法将智能层覆盖于土木工程结构表面,形成类似于皮肤的薄膜,利用其功能特性和导电性,将结构的应变或者应力转化为智能层的易于检测的电参数,结合电阻率层析成像技术,实现土木工程结构场域监测的可视化。主要创新成果包括以下几个方面:岢鲆恢中碌奶枷宋悄懿阕魑SΡ浯ǜ衅鳎ü罅渴笛榉直鸲允髦基碳纤维智能层和水泥基碳纤维智能层的传感特性、界面安装方法等进行了研究,建立了一种基于敏感场的“场”信息的工程结构监测的新方法。⒘嘶谔枷宋悄懿阍诟丛佑αψ刺碌难棺栊в砺勰P停频平面应力状态下的压阻系数矩阵的简化,实现碳纤维智能材料功能特性由实验到理论的突破,由一维向二维的突破。状卧诮峁贡砻娌捎锰枷宋悄懿悖弥悄懿懔己么ǜ泄δ芴匦院偷电性,借助际酰晒⒘耸芰峁沟娜ǔ∮Ρ浼嗖獾睦砺鄯椒ā兄屏艘惶滋枷宋悄懿鉋系统,并得到了实验的验证。实现了结构健康监测结果图像化、可视化的新型诊断方法。实现了智能系统从模型、试验主要研究工作包括以下几个方面:辛颂枷宋钡サ骼臁⒀芳釉厥笛椋芯刻枷宋钡挠Ρ洌缱栊应,通过实验结果分析得到其应变灵敏度和传感极限数据结果;考虑到环境因素对碳纤维毡电阻的影响,;在微观实验中,初步分析碳纤维毡的传感机理。⒒谔枷宋敝悄懿愕难棺枥砺勰P停频计矫嬗αψ刺碌难棺系数矩阵的简化,为后续的场域监测提供理论依据;将碳纤维毡铺在树脂中制作成树脂基智能层,作为应变传感器,检测其静态性能;将碳纤维毡铺在水泥中制作成水泥基智能层,作为应变传感器铺设于实验梁的表面,通过三点弯曲实验研究水泥基智能层的压敏性、线性、灵敏度、重复性、电阻变化率与梁的到理论的集成。武汉理工大学博士学位论文
⑻枷宋悄懿阃枷裰亟P停酶慕男拚6佟!@蜓贩椒上,研究了智能层的传感功能特性,同时还发现如果在水泥中掺入少量的短切碳纤维来增加基体的导电性,可以大大的提高智能层的灵敏度。訣场域进行了数学描述,研制了邢拊O低场8孟低呈迪至烁型电阻率分布下的解析解对该系统进行了验证,达到满意的数值计算精度。栽舶褰峁乖诓煌睾桑煌た鱿陆行槟馐笛椋檬荽隕系统,反演智能层电阻率分布情况;对某一实际工程结构进行虚拟实验,反演电阻率分布情况;将树脂基碳纤维智能层铺设在圆板试样表面,在不同加载方维智能层的服役状态或状态的变化进行场域监测。此外,实验研究验证了论文平均应变的一致性;将水泥基碳纤维智能层铺制到有预制缺陷的混凝土结构梁郧蠼釫逆问题基础的侍饨醒芯浚咛謇糜邢拊7定场域进行剖分、设置场内电阻率分布、求解侍獾裙δ埽⒂眉钢值求解嫖侍猓攵晕侍獾牟√卣鳎谜蚧矸椒ń懈慕?7⒘一套具备较强反演功能的上裣低常⒍苑囱莶糠纸辛搜橹ぁ式下进行低吃硇猿上袷笛椤Q芯拷峁砻鳎河τ肊技术可以对碳纤理论分析和研制的碳纤维智能层低呈钦泛陀行У模彼得骼锰枷维智能层的功能特性来对其结构实施∮蚣嗖馐强尚械摹关键词:碳纤维智能层,传感功能特性,电阻率层析成像,图像重建武汉理工大学博士学位论文
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娥;蓟,查研究生┟:盘盘圭研究生┟:主墨:土耋关于论文使用授权的说明独创性声明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。日期:导师┟:
第滦髀本课题来源于国家自然科学基金重点项目——机敏混凝土及其结构钅号:凸易匀豢蒲Щ鹣钅俊!L枷宋悄懿愕亩喑●詈匣砑其场域诊断钅亢牛,其目的在于研究探讨碳纤维智能层的一种新大型土木工程结构和重要基础设施,它们的使用期长达几十年、甚至上百年,环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应与突变效应等灾害因素的耦合作用以及各种不可确定因素,如突发性的地震,车、船的碰撞,爆炸等事件的影响,结构将不可避免地导致结构和系统的损伤积累和抗力衰减,造成结构抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力下降。例如,年英国北海海在秒内层层塌陷,造成韩国史