智能復(fù)合結(jié)構(gòu)損傷光修復(fù)與監(jiān)測(cè)的相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、隨著材料工程、應(yīng)用力學(xué)、自動(dòng)控制和仿生學(xué)等學(xué)科的相互交叉、滲透、融合和發(fā)展,智能復(fù)合結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外材料與工程領(lǐng)域中最熱門(mén)的研究課題之一.
　　 本文以實(shí)現(xiàn)智能復(fù)合結(jié)構(gòu)的損傷光修復(fù)和健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)為研究目的,將生物皮膚組織自愈傷的仿生學(xué)思想融入智能復(fù)合結(jié)構(gòu)的自修復(fù)研究中,基于光修復(fù)技術(shù),提出了智能復(fù)合結(jié)構(gòu)的淺層損傷光修復(fù)方案和微彎光纖傳感器的損傷光修復(fù)研究,并基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),開(kāi)展了智能復(fù)合結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)

2、及應(yīng)力分布的定位研究。
　　 全文主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新性工作如下:
　　 (1)研究受生物皮膚組織自愈傷的仿生學(xué)思想啟發(fā),以光修復(fù)劑作為物質(zhì)補(bǔ)給,光能作為能量補(bǔ)給,提出了智能復(fù)合結(jié)構(gòu)淺層損傷光修復(fù)的總體設(shè)計(jì)方案,闡明了淺層損傷光修復(fù)的機(jī)理和過(guò)程。根據(jù)光修復(fù)的設(shè)計(jì)要求和復(fù)合材料的透光性能,對(duì)光修復(fù)劑的各組份進(jìn)行制備和研究。并提出了一種用于表征光固化過(guò)程的新方法,對(duì)光修復(fù)劑在材料內(nèi)部的固化行為進(jìn)行了模擬和研究.研究以單組份光固

3、化粘結(jié)劑作為光修復(fù)劑,彌補(bǔ)了雙組份粘接劑需要各組分有效接觸才能發(fā)生反應(yīng)的不足.
　　 (2)基于光修復(fù)劑載體--修復(fù)纖維的設(shè)計(jì)要求,提出了以光屏蔽劑和偶聯(lián)劑制備修復(fù)纖維涂層的方法,通過(guò)研究修復(fù)纖維涂層的性能、修復(fù)纖維的破壞行為和修復(fù)纖維埋入對(duì)復(fù)合材料性能的影響,獲得了埋入修復(fù)纖維的具體方式,為實(shí)現(xiàn)智能復(fù)合結(jié)構(gòu)的淺層損傷光修復(fù)提供了保證.研究從光修復(fù)劑與基材的粘接效果和智能復(fù)合結(jié)構(gòu)的淺層損傷光修復(fù)效果兩個(gè)方面對(duì)光修復(fù)的性能進(jìn)行了驗(yàn)

4、證。
　　 (3)研究針對(duì)智能復(fù)合結(jié)構(gòu)信息量和數(shù)據(jù)處理量大的特點(diǎn),基于數(shù)字信號(hào)處理和光纖傳感技術(shù),提出了智能復(fù)合結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)方案,并基于光修復(fù)技術(shù),對(duì)微彎光纖傳感器的損傷光修復(fù)進(jìn)行了研究。研究以光電轉(zhuǎn)換及放大電路、數(shù)字信號(hào)處理器、SCI-PC通信接口電路和自修復(fù)光纖微彎傳感器搭建了健康監(jiān)測(cè)的硬件平臺(tái)；同時(shí),采用DSP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和監(jiān)測(cè)主機(jī)作為健康監(jiān)測(cè)的軟件平臺(tái)和基礎(chǔ).
　　 (4)基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式分類方法,對(duì)智能復(fù)