鎳粉水泥基復(fù)合材料的應(yīng)變和沖刷磨損感知特性.pdf

1、近海交通工程如橋梁結(jié)構(gòu)是社會(huì)發(fā)展的重要支撐，其安全服役是人們關(guān)注的重要問(wèn)題。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)為評(píng)價(jià)其安全性提供了一種有效的手段，是橋梁結(jié)構(gòu)安全服役的重要保障。沖刷磨損和應(yīng)變狀態(tài)是近海橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)關(guān)注的兩個(gè)主要問(wèn)題。傳感器是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。水泥基傳感材料具有與混凝土結(jié)構(gòu)基體相容性好、利于和基體協(xié)同工作的優(yōu)點(diǎn)，已成為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和土木工程材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。因此，本文面向近海橋梁結(jié)構(gòu)沖刷磨損與應(yīng)變監(jiān)測(cè)，研究電導(dǎo)各向異性的

2、鎳粉水泥基復(fù)合材料（Nickel Cement Based Composite-NCBC）及其沖刷磨損感知特性與應(yīng)變感知特性，并探索其基于電導(dǎo)各向異性的沖刷磨損與應(yīng)變感知性能優(yōu)化方法。
　　首先，通過(guò)外加磁場(chǎng)改變鎳粉在基體中的排布，從而在微觀尺度引入導(dǎo)電各向異性，制備電學(xué)性能更加優(yōu)異的復(fù)合材料。以電阻率作為電學(xué)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究不同體積摻量的鎳粉水泥基材料的電學(xué)行為并揭示其原理。在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度作用下，探究鎳粉在磁場(chǎng)中的排布對(duì)材料

3、電學(xué)性能的影響并分析其原因?；诓牧想妼W(xué)性能隨摻量和磁場(chǎng)的變化關(guān)系，結(jié)合鎳粉在基體中分散效果的研究，確定了各向異性導(dǎo)電材料的最佳制備工藝。
　　其次，針對(duì)水泥基復(fù)合材料應(yīng)變感知（壓阻性能）的靈敏度與穩(wěn)定性問(wèn)題，研究壓阻各向異性對(duì)基于該種材料的傳感元件測(cè)試靈敏度系數(shù)的影響。研究鎳粉體積摻量、磁場(chǎng)強(qiáng)度、泊松比對(duì)于傳感器壓阻性能的影響并揭示其機(jī)理。
　　最后，基于鎳粉水泥基復(fù)合材料電阻變化率與沖刷磨損程度的關(guān)系，研究不同鎳粉體積摻