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第1章 材料与智能1

1.1 材料与社会2

1.2 材料的智能化4

1.2.1 生物信息4

1.2.2 生物材料智能化6

1.2.3 功能材料智能化9

1.2.4 结构材料智能化12

1.3 材料的机敏度和结构的智商13

综合习题17

第2章 智能材料18

2.1 智能材料的定义与分类19

2.1.1 智能材料的定义19

2.1.2 智能材料的度量指标20

2.1.3 智能材料的分类21

2.2 智能材料的特征与功能21

2.3 智能材料的设计思路23

2.4 典型的智能材料24

2.4.1 光纤24

2.4.2 形状记忆合金28

2.4.3 形状记忆聚合物34

2.4.4 压电材料37

2.4.5 磁致伸缩材料42

2.4.6 电致伸缩材料43

2.4.7 电流变体材料45

2.4.8 磁流变液47

2.4.9 疲劳寿命丝（箔）49

2.4.10 聚合胶体50

综合习题52

第3章 智能器件54

3.1 传感元件55

3.1.1 光纤传感器55

3.1.2 电阻应变丝58

3.1.3 压电传感器59

3.1.4 疲劳寿命计61

3.1.5 碳纤维水泥石压敏传感器61

3.1.6 半导体传感元件62

3.2 驱动元件62

3.2.1 压电陶瓷驱动器64

3.2.2 压电陶瓷微位移装置65

3.2.3 形状记忆合金驱动器66

3.2.4 电致伸缩传动器66

3.2.5 磁致伸缩材料微位移驱动器67

3.2.6 汽车电流变液变速箱68

3.2.7 磁流变阻尼器68

3.2.8 聚合胶体驱动器69

3.3 控制元件69

3.3.1 压电摩擦耗能器70

3.3.2 声纳系统70

3.3.3 伺服领域的应用70

3.3.4 静应力传感领域71

3.3.5 智能复合材料结构71

综合习题75

第4章 智能材料结构76

4.1 智能材料与结构的定义和分类78

4.1.1 智能材料与结构的概念78

4.1.2 智能材料与结构的分类78

4.2 智能材料与结构的研究范围和应用前景78

4.2.1 智能材料与结构的研究范围78

4.2.2 智能材料与结构的应用前景及发展趋势79

4.3 智能材料与结构的信息处理方法80

4.3.1 模式识别方法81

4.3.2 小波分析84

4.3.3 时间有限元分析87

4.3.4 神经网络88

4.4 自诊断智能材料结构88

4.4.1 结构的强度自诊断89

4.4.2 损伤自诊断智能材料结构93

4.4.3 载荷自诊断系统95

4.4.4 诊断与监测中的光纤光栅传感技术96

4.4.5 空心光纤传感的智能结构自诊断99

4.5 自适应智能材料结构102

4.5.1 强度自适应智能结构104

4.5.2 形状自适应智能结构104

4.5.3 载荷自适应结构108

4.5.4 减振降噪自适应结构108

综合习题112

第5章 智能结构系统113

5.1 光纤在线实时监控系统114

5.1.1 树脂基复合材料成形过程的基本模型115

5.1.2 光纤固化监测传感器的研究现状118

5.1.3 应用多模模斑谱光纤传感器监测复合材料固化过程120

5.1.4 应用光纤微弯传感器监测复合材料固化过程122

5.1.5 复合材料成形工艺过程在线控制专家系统123

5.1.6 在线监控系统在其他领域的应用125

5.2 振动主动控制系统128

5.2.1 凸轮机构的振动主动控制系统129

5.2.2 连杆机构的振动主动控制系统131

5.2.3 基于压电元件的振动主动控制系统132

5.3 大型结构温度场实时监测系统136

5.3.1 背景136

5.3.2 测温系统的组成137

5.3.3 温度监测系统软件设计138

5.3.4 应用与结论139

参考文献151