损伤自诊断机敏混凝土材料研究 被引量：9

1

作者 陈兵 吴科如 +2 位作者 姚武 周钟鸣 黄洪炳 《混凝土》 CAS CSCD 2002年第8期3-5,11,共4页

具有机敏特性的水泥基复合材料日渐成为研究热点。本文研究了掺有碳纤维的混凝土材料在单轴受压和三点弯曲负荷下的电阻相对变化与材料内部损伤间关系 。

关键词 机敏混凝土 损伤自诊断 碳纤维 单轴受压 水泥混凝土

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光纤光栅机敏混凝土的研究 被引量：6

2

作者 姜德生 梁磊 +3 位作者 周雪芳 南秋明 陈大雄 赵申 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 2003年第3期78-81,共4页

结合光纤光栅传感技术的优点 ,提出了一种新型光纤光栅机敏混凝土原理 ,并对该原理和特性进行了分析 ,阐明了实现光纤光栅机敏混凝土原理和系统的关键技术和方法 ,并通过原理性实验得以验证。

关键词 光纤光栅 机敏混凝土 智能材料 状态监测 损伤诊断

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埋入压电材料的机敏混凝土研究 被引量：6

3

作者 郭浩 李平 +1 位作者 文玉梅 陈雨 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期202-207,共6页

用有限元方法对混凝土模块及埋入其中的压电陶瓷在混凝土试件受到外载荷作用时的应力分布进行了分析.分析结果表明,埋入的压电陶瓷元件上的应力与模块所受外载荷之间存在着线性关系.在对机敏混凝土试件进行的加载实验中,通过测量埋入的... 用有限元方法对混凝土模块及埋入其中的压电陶瓷在混凝土试件受到外载荷作用时的应力分布进行了分析.分析结果表明,埋入的压电陶瓷元件上的应力与模块所受外载荷之间存在着线性关系.在对机敏混凝土试件进行的加载实验中,通过测量埋入的压电陶瓷元件的等效电路参数,根据耗散因子同等效电路参数间的关系,得到了压电陶瓷三种耗散因子随载荷的响应特性.加载实验结果和数据误差分析表明,压电耗散因子与试件外部载荷之间存在一定的规律性和较好的稳定性.验证了将陶瓷元件直接埋入混凝土结构内部检测结构内应力,是一种可行的,实现对混凝土结构安全进行实时、在线、主动的检测方法. 展开更多

关键词 结构健康检测 机敏混凝土 压电陶瓷 耗散因子 应力

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机敏混凝土三向受压时的应变电阻效应研究 被引量：4

4

作者 郑立霞 李卓球 +1 位作者 宋显辉 张小玉 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期33-37,共5页

机敏混凝土具有优良的应变电阻敏感性,可将其制成传感器,用于对土木工程结构的健康监测。当其埋入大体积混凝土结构中时,往往处于三向受力状态。研究了机敏混凝土试样在三向受压情况下的应变电阻效应,并与单向受压时的结果进行比较。结... 机敏混凝土具有优良的应变电阻敏感性,可将其制成传感器,用于对土木工程结构的健康监测。当其埋入大体积混凝土结构中时,往往处于三向受力状态。研究了机敏混凝土试样在三向受压情况下的应变电阻效应,并与单向受压时的结果进行比较。结果表明:在弹性阶段,轴向电阻随着轴压的增大而减小,随着围压的增大而增大;轴向应变是引起试样轴向电阻变化的直接和根本原因,不管其它量如何变化,只要影响轴向应变,轴向电阻就会相应地发生变化;同单向受压时相比,试样三向受压时电阻的变化也有3个阶段:可逆感应阶段、平衡阶段和剧增阶段,但可逆感应阶段和平衡阶段相对较长,且三向受压时试样应变电阻灵敏系数有所降低,但线性更好。 展开更多

关键词 机敏混凝土 三向受压 应变电阻效应

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自调节机敏混凝土的研究进展 被引量：4

5

作者 艾红梅 卢普光 白军营 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期16-19,共4页

自调节机敏混凝土可以在环境变化以及遭受自然灾害时,通过对结构变形、承载能力以及振动特性的调节,有效地提高建筑的适用性、安全性和使用效率。阐述了形状记忆合金、电流变体和碳纤维与混凝土复合的机敏特性,介绍了自调节机敏混凝土... 自调节机敏混凝土可以在环境变化以及遭受自然灾害时,通过对结构变形、承载能力以及振动特性的调节,有效地提高建筑的适用性、安全性和使用效率。阐述了形状记忆合金、电流变体和碳纤维与混凝土复合的机敏特性,介绍了自调节机敏混凝土的研究现状。分析了这三种机敏材料在机理和材性研究方面存在的问题及发展方向。提出实现自调节机敏混凝土的工程应用必须实现机敏材料本身的高性能和多功能化,解决复合材料间的适应性、协调性和同寿命问题。 展开更多

关键词 机敏混凝土 自调节 形状记忆合金 电流变体 碳纤维

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机敏混凝土电阻率层析成像的实验研究 被引量：2

6

作者 宋显辉 吕泳 +1 位作者 徐东亮 李卓球 《测控技术》 CSCD 2005年第1期11-13,共3页

电阻率层析成像(ERT)是新近发展起来的结构健康监测(SHM)中的一种可视性检测技术。结合机敏混凝土的功能特性,从实验方面对这种技术进行了详细研究,分析了激励电压、电极数量、电极尺寸等因素的影响,介绍了测试系统的组成和构件电阻率... 电阻率层析成像(ERT)是新近发展起来的结构健康监测(SHM)中的一种可视性检测技术。结合机敏混凝土的功能特性,从实验方面对这种技术进行了详细研究,分析了激励电压、电极数量、电极尺寸等因素的影响,介绍了测试系统的组成和构件电阻率的测量,系统的成像结果得到了预期的效果。 展开更多

关键词 电阻率层析成像 机敏混凝土 电极 测试系统

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损伤自诊断机敏混凝土的研究 被引量：2

7

作者 姚武 陈兵 吴科如 《混凝土与水泥制品》 北大核心 2000年第z1期-,共2页

混凝土本身是一种高电阻率的惰性材料.通过掺入一定体积含量(0.2～1.2vol%)的短切碳纤维,可制得导电的机敏混凝土.该混凝土具有无损诊断内部损伤的功能,其表观电导特性与其内部损伤有密切关联.当混凝土内部裂纹产生或扩展时,表现出混凝... 混凝土本身是一种高电阻率的惰性材料.通过掺入一定体积含量(0.2～1.2vol%)的短切碳纤维,可制得导电的机敏混凝土.该混凝土具有无损诊断内部损伤的功能,其表观电导特性与其内部损伤有密切关联.当混凝土内部裂纹产生或扩展时,表现出混凝土的电阻率上升;而当混凝土内部裂纹闭合时,其电阻率下降.机敏混凝土的电阻变化与所受荷载呈良好的线形关系;而不含碳纤维的普通混凝土在整个受荷过程中,其电导特性则无明显变化.机敏混凝土电导特性的变化提供了混凝土材料内部损伤状况丰富的信息,根据这一特性可以有效地预报混凝土材料内部的损伤,防止混凝土结构潜在的脆性破坏. 展开更多

关键词 损伤 碳纤维混凝土 自诊断 机敏混凝土

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机敏混凝土 被引量：5

8

作者 李海川 邵式亮 《建筑技术开发》 2003年第8期51-52,37,共3页

混凝土是现代最主要的建筑材料,但其功能单一、技术含量低、耐久性差的特点严重制约了混凝土材料的发展,因此在混凝土材料中复合一些特殊材料,使之具有某些特殊功能,机敏混凝土就是这样一种具有感知和修复性能的智能混凝土,是在混凝土... 混凝土是现代最主要的建筑材料,但其功能单一、技术含量低、耐久性差的特点严重制约了混凝土材料的发展,因此在混凝土材料中复合一些特殊材料,使之具有某些特殊功能,机敏混凝土就是这样一种具有感知和修复性能的智能混凝土,是在混凝土原有的组成基础上掺加复合智能型组分,使其具有一定的自感知、自适应和损伤自修复等智能特性的多功能材料. 展开更多

关键词 机敏混凝土 自感知 自适应 自修复

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力电效应机敏混凝土梁模型

9

作者 孙明清 李卓球 刘清平 《混凝土》 CAS CSCD 2002年第2期26-28,共3页

本文借助混凝土本身的力电效应 ,研制了具有应力感知功能的机敏混凝土梁模型。该模型不需要借助外加的传感器即可实现应力感知功能 ,是一种本征型的机敏混凝土结构。同时 ,把碳纤维水泥复合材料立方试块埋入混凝土梁中 ,探讨其力电效应... 本文借助混凝土本身的力电效应 ,研制了具有应力感知功能的机敏混凝土梁模型。该模型不需要借助外加的传感器即可实现应力感知功能 ,是一种本征型的机敏混凝土结构。同时 ,把碳纤维水泥复合材料立方试块埋入混凝土梁中 ,探讨其力电效应在应力诊断中的应用。 展开更多

关键词 碳纤维水泥 力电效应 机敏混凝土结构 梁

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机敏混凝土ERT实验系统设计

10

作者 徐东亮 李卓球 +1 位作者 宋显辉 吕泳 《测控技术》 CSCD 2006年第9期22-24,28,共4页

机敏混凝土电阻率层析成像(ERT,electrical resistance tomography)是新近发展起来的一种可视性无损检测技术。为了对其深入研究,设计并实现了一个机敏混凝土ERT实验系统。系统的各功能模块都采用参数化设计技术,能够进行不同试件、不... 机敏混凝土电阻率层析成像(ERT,electrical resistance tomography)是新近发展起来的一种可视性无损检测技术。为了对其深入研究,设计并实现了一个机敏混凝土ERT实验系统。系统的各功能模块都采用参数化设计技术,能够进行不同试件、不同电极数下ERT成像研究。实现了多种ERT成像算法,各算法参数和成像显示参数也可直接修改。介绍了该系统的主要功能及其实现方法,给出了部分ERT实验图。 展开更多

关键词 ERT 机敏混凝土 可视性无损检测

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复相机敏混凝土弯敏特性研究

11

作者 朱广富 孙亚飞 +2 位作者 彭月月 周天舒 吴发红 《西昌学院学报（自然科学版）》 2022年第3期57-61,共5页

为了研究碳纤维(CF)、镀铜钢纤维(SF)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和炭黑(CB)4种功能材料掺量对复相机敏混凝土抗弯强度、电阻率与弯敏特性的影响规律,通过改变4种功能材料掺量方法设计了9组对比试验,分别采用二电极法、三点加载法测试试样... 为了研究碳纤维(CF)、镀铜钢纤维(SF)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和炭黑(CB)4种功能材料掺量对复相机敏混凝土抗弯强度、电阻率与弯敏特性的影响规律,通过改变4种功能材料掺量方法设计了9组对比试验,分别采用二电极法、三点加载法测试试样的电阻率与弯敏性能。结果表明:(1)CF与SF是影响复相机敏混凝土弯敏特性的主要因素。(2)当4种导电材料的掺量比(CF∶SF∶MWCNTs∶CB)为1.2∶4∶0.25∶4时,试块28 d电阻率为887.5?·cm;当4种导电材料掺量比为0.3∶4∶0.5∶2时,试块抗弯强度最高;当构件挠度达到4 mm时,最大电阻变化率为158%,受弯机敏性较好,回归方程相关系数均大于0.95,复相机敏混凝土在受弯过程中电阻变化率与挠度变化关系相关性较好。 展开更多

关键词 复相机敏混凝土 导电材料 抗弯强度 电阻率 灵敏度

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复掺功能填料机敏混凝土的压阻响应 被引量：5

12

作者 周天舒 孙亚飞 彭月月 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期763-767,共5页

研究了碳纤维(CF)、镀铜钢纤维(SF)、多壁碳纳米管(MWCNTs)以及多层石墨烯纳米片(NGPs)等功能填料掺量对机敏混凝土28d抗压强度、28d电阻率及不同加载幅值与加载速率条件下压阻响应的影响。结果表明,CF与SF是影响机敏混凝土压阻性能的... 研究了碳纤维(CF)、镀铜钢纤维(SF)、多壁碳纳米管(MWCNTs)以及多层石墨烯纳米片(NGPs)等功能填料掺量对机敏混凝土28d抗压强度、28d电阻率及不同加载幅值与加载速率条件下压阻响应的影响。结果表明,CF与SF是影响机敏混凝土压阻性能的关键因素,掺入1.2%CF与4%SF时机敏混凝土的压阻响应尤为显著;当MWCNTs掺量大于0.5%时,机敏混凝土的电阻率与灵敏度均有所降低。与对比试样相比,掺0.03%NGPs机敏混凝土力学强度提高了27%,电阻率降低了18%,灵敏度提高了5.66%。 展开更多

关键词 机敏混凝土 多层石墨烯纳米片 抗压强度 电阻率 灵敏度

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钢渣机敏混凝土的性能研究 被引量：7

13

作者 李长太 钱觉时 唐祖全 《混凝土与水泥制品》 2005年第2期5-8,共4页

将钢渣掺入到水泥基体中,不仅起到增强作用,而且还可以改善其导电性。本文试验研究了钢渣水泥基材料在单轴压应力下的机敏性,并探讨了将其用作监测材料对混凝土内部损伤进行监控的可行性。结果表明,该导电混凝土在压应力作用下,电阻率... 将钢渣掺入到水泥基体中,不仅起到增强作用,而且还可以改善其导电性。本文试验研究了钢渣水泥基材料在单轴压应力下的机敏性,并探讨了将其用作监测材料对混凝土内部损伤进行监控的可行性。结果表明,该导电混凝土在压应力作用下,电阻率的变化趋势可近似地符合二次多项式方程;随钢渣掺量增加,钢渣混凝土的机敏效应增强。 展开更多

关键词 导电混凝土 机敏混凝土 钢渣 电阻率 压敏性

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机敏混凝土的研究现状与应用 被引量：3

14

作者 余在斌 王丽 周建 《建材技术与应用》 2012年第4期14-16,共3页

随着工程与社会发展的需要,出现了能够预报混凝土内部损伤和进行自我安全检测的机敏混凝土。通过对机敏混凝土现状及发展进行分析,介绍了机敏混凝土自我诊断、自我调节、自我修复等性能。

关键词 机敏混凝土 自诊断 自调节 自修复

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机敏混凝土传感元件

15

《高科技纤维与应用》 CAS 2006年第6期51-51,共1页

本发明提供的是一种机敏混凝土传感元件。它包括试块，在试块上设置有1～2对电极，试块材料的基本组成（质量）为碳纤维0．01％～15％，基料75％～99．99％。本发明的产品具有可以方便地埋入混凝土中、造价低、灵敏度高、安装工艺简单... 本发明提供的是一种机敏混凝土传感元件。它包括试块，在试块上设置有1～2对电极，试块材料的基本组成（质量）为碳纤维0．01％～15％，基料75％～99．99％。本发明的产品具有可以方便地埋入混凝土中、造价低、灵敏度高、安装工艺简单、与混凝土相容性好、耐久性好等优点。 展开更多

关键词 机敏混凝土 传感元件 基本组成 安装工艺 对电极 碳纤维 灵敏度

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立井井筒机敏混凝土实施技术及应用

16

作者 牛鹏翔 《煤炭与化工》 CAS 2018年第8期13-15,共3页

葫芦素西翼风井井筒建井期间,在井筒井壁采用添加碳纤维的方法施工机敏混凝土井壁,在井壁布设电极进行测试,获取该段井壁在不同方向和不同位置的井壁应力和变形数据,实现了对冻结井筒井壁数据的远程监测和收集,并为适用于西部地区建井... 葫芦素西翼风井井筒建井期间,在井筒井壁采用添加碳纤维的方法施工机敏混凝土井壁,在井壁布设电极进行测试,获取该段井壁在不同方向和不同位置的井壁应力和变形数据,实现了对冻结井筒井壁数据的远程监测和收集,并为适用于西部地区建井设计规范的编制提供了数据支持,为冻结法设计富水软弱基岩时井壁"优化"方法和参数提供了理论依据和实际验证。 展开更多

关键词 井筒 机敏混凝土 实施 应用

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压电陶瓷片/混凝土复合机敏结构中的表面波法 被引量：5

17

作者 孙明清 W.J.Staszewski +1 位作者 R.N.Swamy 李卓球 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 2004年第2期145-149,共5页

将PZT压电陶瓷片直接粘贴在混凝土表面,产生和接收表面波,以确定沿混凝土表面传播的Rayleigh波和纵波的波速,以及混凝土的动弹性模量和动泊松比.研究表明,表面波法简单可行;Rayleigh波在50～80kHz的频率范围内呈频散状态,即该波波速随... 将PZT压电陶瓷片直接粘贴在混凝土表面,产生和接收表面波,以确定沿混凝土表面传播的Rayleigh波和纵波的波速,以及混凝土的动弹性模量和动泊松比.研究表明,表面波法简单可行;Rayleigh波在50～80kHz的频率范围内呈频散状态,即该波波速随频率的变化而变化;混凝土柱在轴向加载情况下,Rayleigh波和纵波峰峰值均随应力增加而减小,并且卸载后波形不能回复,波速略有减小.压电陶瓷片/混凝土复合机敏结构中的表面波法对实时监测混凝土性能劣化和裂纹等具有重要意义. 展开更多

关键词 压电陶瓷 表面波法 混凝土结构 动弹性模量 机敏混凝土

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压电陶瓷-混凝土机敏结构研究 被引量：4

18

作者 孙明清 李卓球 《混凝土》 CAS CSCD 2004年第2期5-6,9,共3页

　PZT压电陶瓷片粘贴在混凝土结构表面产生沿表面传播的纵波、横波和Rayleigh波,试验表明,在发射信号频率为120kHz时,与横波和Rayleigh波相比,纵波的峰值随应力增加而减少最明显。卸载后的波形不能与加载前的波形重合,波速减小。峰峰值... 　PZT压电陶瓷片粘贴在混凝土结构表面产生沿表面传播的纵波、横波和Rayleigh波,试验表明,在发射信号频率为120kHz时,与横波和Rayleigh波相比,纵波的峰值随应力增加而减少最明显。卸载后的波形不能与加载前的波形重合,波速减小。峰峰值和波速随应力而变化是由于混凝土结构内微裂纹的张开和裂纹扩展引起的。利用纵波峰峰值与应力的关系,可望对混凝土结构承受的应力和内部裂纹扩展进行实时监测。 展开更多

关键词 压电陶瓷 机敏混凝土结构 超声波 健康监测

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碳纤维增强混凝土中裂纹的红外热像检测方法与机理研究 被引量：11

19

作者 黄莉 李卓球 +1 位作者 宋显辉 钱红兵 《实验力学》 CSCD 北大核心 2003年第3期403-408,共6页

本文利用碳纤维机敏混凝土的功能特性,采用红外热像无损检测方法检测机敏混凝土构件中的裂纹损伤.该方法利用机敏混凝土的导电性和电热效应,给试样通电造成其裂缝尖端区域与其它正常部位的温差,以及温差所导致的试样表面温度的非均匀分... 本文利用碳纤维机敏混凝土的功能特性,采用红外热像无损检测方法检测机敏混凝土构件中的裂纹损伤.该方法利用机敏混凝土的导电性和电热效应,给试样通电造成其裂缝尖端区域与其它正常部位的温差,以及温差所导致的试样表面温度的非均匀分布,借助红外热像仪,通过对试样表面温度的分析对试样内部的裂纹进行无损检测.文中对温差产生的机理也进行了分析. 展开更多

关键词 碳纤维增强混凝土 裂纹 红外热像检测 无损检测 机敏混凝土 导电性 电热效应 温差

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水泥净浆力电机敏性的试验研究 被引量：2

20

作者 孙明清 李卓球 宋显辉 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2002年第8期35-37,共3页

研究了水泥净浆从小载荷直至破坏时的力电效应。研究表明 :水泥净浆在单向压应力作用下产生电流 ,电流强度随应力的增加而增加 ,电流强度与应力之间存在一一对应关系。载荷保持时 ,电流逐渐减小。随着水灰比的增加 ,敏感性也增加。力电... 研究了水泥净浆从小载荷直至破坏时的力电效应。研究表明 :水泥净浆在单向压应力作用下产生电流 ,电流强度随应力的增加而增加 ,电流强度与应力之间存在一一对应关系。载荷保持时 ,电流逐渐减小。随着水灰比的增加 ,敏感性也增加。力电机敏性随含水量的增加而增加 ,从而进一步验证了力电效应的机理。 展开更多

关键词 力电机敏性 试验研究 水泥净浆 力电效应 机敏混凝土

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