一、编入碳纤维编织复合材料的光纤光学性能实验研究(英文)（论文文献综述）
王鹏[1]（2021）在《电磁屏蔽功能石墨烯/碳纳米管气凝胶-棉复合柔性织物的制备与性能》文中指出随着5G通讯技术的快速推广与应用,电磁信息技术进一步便利了人们的日常生活也提高了工业生产效率,但随之而来的还有过量电磁辐射的消极危害,因此有关电磁屏蔽材料的研究工作也就成为了当前研究的热点问题。而柔性电磁屏蔽材料因其所具有更广泛的应用范围和适用场景而备受关注,因此制备一种柔性的电磁屏蔽材料就具有极高的现实意义。目前市场上较为常见的电磁屏蔽织物主要以金属基织物为主,但是由于金属材料本身的缺点,包括密度大、化学稳定性差、刚度大、加工困难等限制了金属材料的更广泛的应用。随着纳米科技的不断进步,纳米材料的种类越来越多,其中碳纳米管和石墨烯等纳米碳材料凭借优良的机械性能、光学性能以及电学性能已经成为了材料领域研究的热点。利用碳纳米管和石墨烯优良的导电性,可以将其应用在电磁屏蔽领域,但是纳米碳材料也存在着成本高昂以及易于团聚等缺点。本文利用化学剥离法制备得到还原氧化石墨烯（Reduced Graphene Oxide,RGO）与碳纳米管（Carbon Nanotubes,CNTs）构建具有多孔网状结构的RGO/CNTs气凝胶,并将其通过水性聚氨酯与棉织物分别通过机械涂覆与整体贴合两种方式相结合制备得到了涂覆式RGO/CNTs气凝胶-棉复合织物与贴合式RGO/CNTs气凝胶-棉复合织物。复合织物以RGO和CNTs作为功能材料,依靠RGO和CNTs两种纳米碳材料优异的导电性对电磁辐射进行屏蔽,以水性聚氨酯（Waterborne polyurethane,WPU）作为碳材料与织物之间的粘结剂以及气凝胶的填充剂和保护层,以应用广泛的棉织物作为柔性基底。RGO/CNTs气凝胶的多孔网络结构避免了纳米材料面临团聚的问题,且使得碳材料密度降低并减少了材料用量,同时由RGO以及CNTs共同搭建的多孔结构也十分利于电磁波的介电损耗。在制备涂覆式气凝胶复合织物时,利用水凝胶良好的可塑性,将其涂覆于织物表面,这一方法可不受制于材料的尺寸限制,方便复合织物的大规模制备,而贴合式气凝胶复合织物则为了充分发挥RGO/CNTs气凝胶的三维多孔网络的结构优势,采用气凝胶与织物整体结合的方式,进一步提高了复合织物的电磁屏蔽性能。通过试验结果可以发现:（1）在RGO/CNTs气凝胶中,CNTs的加入对气凝胶的结构产生了影响,少量的CNTs可以有利于减小气凝胶的孔径从而提高气凝胶的电磁屏蔽效能,但是当CNTs过多时会影响气凝胶中石墨烯间的连接和构建,从而使气凝胶的三维结构被破坏。石墨烯与CNTs的最佳比例为质量比7:3,此时的气凝胶在X波段的电磁屏蔽效能超过了40 dB取得了不错的电磁屏蔽效果。（2）实验结果显示随着水凝胶用量的增加织物的电磁屏蔽效果也成递增趋势,并在25 mL时趋于饱和,在X波段的范围内电磁屏蔽效能超过了25 dB。随着聚氨酯用量的增多织物的拉伸断裂强力与顶破强力均大幅提高,而撕裂强力由于织物变形性的下降而下降;织物的柔性以及透气性也随聚氨酯用量的增加而下降;当聚氨酯用量超过15 mL后可基本保障水凝胶与织物间的结合牢度。（3）贴合式气凝胶复合织物的电磁屏蔽效能均超过了20 dB的民用标准,并在气凝胶中碳材料用量为275 mg后电磁屏蔽效能在X波段超过了33 dB。贴合式气凝胶复合织物中的各项性能随聚氨酯变化的趋势与涂覆式复合织物类似,但依靠气凝胶层与织物的多层结构,织物的机械强力得到进一步提高,而柔性则出现下降。当聚氨酯用量达到25 mL时,气凝胶层可牢固的与织物结合而不会脱落。
柳根金[2]（2021）在《混掺纤维与纳米炭黑对智能混凝土裂缝自感知性能的影响》文中认为混凝土结构在正常使用阶段是带裂缝工作的,服役期内的荷载及环境等不利因素将加速裂缝的扩展及新裂缝的生成,显着降低结构的适用性与耐久性,甚至导致突发事故。因此,实现混凝土结构裂缝的实时跟踪与监测意义重大。针对目前混凝土裂缝监测技术的不足（无法实时监测、成本太高或因裂缝出现后传感器与混凝土无法保持协调变形造成监测失效等）,本文借鉴碳纤维水泥基复合材料传感器的应变自感知技术和思路,将不同纤维与纳米炭黑混杂体系掺入混凝土中,研发一种既有裂缝扩展自监测（自感知）性能,又可改善构件力学性能的新型智能化复合材料;探索实现结构材料与功能材料的一体化,为桥梁、隧道等基础设施中混凝土结构裂缝的监测提供一种新思路。本文主要的研究内容和结论如下:（1）研究了不同纤维（钢纤维+碳纤维）-纳米炭黑导电相组合与掺量对新拌混凝土的坍落度、含气量以及硬化后混凝土抗压强度的影响。结果表明:低掺量钢纤维（≤40kg/m3）、碳纤维（≤2kg/m3）、纳米炭黑（≤1.5kg/m3）对混凝土塌落度、含气量没有明显的影响;但随着导电相材料掺量的继续增加,混凝土坍落度呈现明显减小的特点,而含气量则表现出明显的增加趋势;单掺、双掺和三掺低掺量的导电相对混凝土抗压强度没有明显的影响。（2）采用了四点弯曲试验研究了不同纤维-纳米炭黑导电相组合与掺量对混凝土弯曲性能的影响;通过四电极法测量了掺纤维-纳米炭黑的智能混凝土梁受拉侧裂缝出现前后对应的电阻变化率（FCR）,对比了炭黑、钢纤维、碳纤维不同组合及掺量、不同长度纤维等因素对裂缝自监测灵敏度系数（K）的影响;并基于分形理论研究了不同导电材料对裂缝监测信号（FCR-COD曲线）噪声水平的影响。结果表明:用线性函数拟合交流电下混凝土裂缝智能化自监测信号FCR-COD曲线的效果较好,K可用拟合直线的斜率来表征;随着钢纤维掺量的增加,试件对裂缝监测的灵敏度系数减小;适量纳米炭黑的掺入对混凝土裂缝监测的K有提升作用,同时可降低归一化的FCR-COD曲线的分形维数（D）,纳米炭黑的最佳掺量为1kg/m3～1.5kg/m3;碳纤维的掺入对K值有一定的负面影响;钢纤维与纳米炭黑可以在基体中形成长程导电和短程导电结合的网络,因此双掺钢纤维与纳米炭黑试件表现出最佳的裂缝智能化自监测性能;短纤维与长纤维混杂的智能混凝土内,增加长纤维的比例有利于提升裂缝自监测的灵敏度。（3）基于自主研发的混凝土受拉裂缝宽度监测和区域自定位装置,提出了连续式区段监测和交错式区段监测两种用于裂缝定位的方式,并对混凝土梁式试件的裂缝区段定位展开了试验研究;借助有限元软件COMSOL进行了数值模拟,对混凝土裂缝定位的机理进行探索,分析了裂缝宽度与裂缝高度扩展对混凝土电势和电流密度重分布的影响规律。结果表明:裂缝高度的发展对混凝土试件内电势重分布的影响比裂缝宽度的扩展对试件电势重分布的影响更加明显;在裂缝出现后,试件内部的电势和电流分布发生了变化,根据混凝土梁开裂前、后的电势和电流分布变化的特征差异可实现裂缝的区段的判断,因此,电势重分布和电流重分布的概念可以较合理地阐述智能混凝土实现裂缝定位的机理。（4）将混掺结构型钢纤维及纳米炭黑的智能混凝土与普通混凝土结合,形成分层混凝土梁,对其进行弯曲裂缝自监测的试验。研究了混掺钢纤维-纳米炭黑智能混凝土层中钢纤维掺量、智能层厚度以及混凝土龄期变化对分层梁弯曲性能、裂缝自监测性能的影响。结果表明:智能混凝土层内钢纤维掺量和智能层厚度的增加能够显着提高混凝土梁的弯曲性能;依据电阻变化率（FCR）-时间（Time）曲线的变化特征可对混凝土的裂缝出现时刻进行监测;试件开裂初期FCR增长较迅速,随后FCR的增长变缓:对于分层混凝土梁,智能混凝土层内钢纤维的掺量和智能层厚度的增加,会减小相同裂缝扩展宽度（COD）对应的FCR;而智能混凝土的龄期增长在一定程度上提高了裂缝自监测的灵敏度;分层混凝土梁的裂缝自监测信号FCR-COD曲线较好地满足一阶指数衰减函数模型。（5）进行了混掺钢纤维与纳米炭黑的配筋混凝土梁弯曲裂缝自监测的试验,分析了保护层厚度、钢筋直径、混凝土龄期、配筋率以及配箍率对智能混凝土裂缝自监测性能的影响规律。结果表明:配筋的智能混凝土仍可通过实时测量其电阻变化实现对裂缝的自监测;混凝土保护层厚度从30mm减少到20mm、钢筋直径从6mm减少到4mm,试件的裂缝自监测灵敏度得到了提升;混凝土龄期增长可提升配筋智能混凝土裂缝自监测灵敏度且降低了监测信号FCR-COD曲线的噪声;配筋智能混凝土梁裂缝的自监测能力,随着配筋率的增加有所减弱,但灵敏度减小的幅度随着配筋率的增加逐渐减小;钢筋智能混凝土裂缝智能化自监测性能随配箍率变化不明显。（6）对掺入钢纤维和纳米炭黑混杂体系的智能混凝土进行了劈裂试验和轴拉试验,研究了饱水处理和未饱水处理以及电极布置方式对智能混凝土劈拉裂缝自监测性能的影响 研究表明:经过饱水处理的试件,智能混凝土裂缝自监测信号的噪声将增大;纤维掺量增加,会在一定程度上折减劈拉裂缝自监测的灵敏度;采用电势变化率（FCP）对混凝土裂缝进行监测,信号更为明显;混掺钢纤维与碳黑的智能混凝土对轴拉裂缝同样具备自监测的可行性。
王永伟[3]（2020）在《碳纤维复合材料连续拉挤集成技术及工程化应用研究》文中认为近年来国内碳纤维产业得到迅猛发展,相关产业初具规模。拉挤成型技术作为最成熟和普及的复合材料制备技术,具有快速的生产效率和极高的原料利用率,可以最大限度的发挥纤维沿轴向方向上优异的力学性能,近几年逐步形成一系列标准的工业化产品,尤其是在能源、建筑领域,出现了用于电力输送的碳纤维复合芯导线,油田开采用的碳纤维抽油杆,风力发电叶片用碳纤维加强筋梁等制品。这些应用领域均为连续长度使用,少则数十米,多则成百上千米,甚至是要求高达数千米而不能有任何形式的接头,因此对拉挤制品在轴向方向上各项性能的连续和稳定性上有极为严苛的要求。本文对能源领域中的碳纤维复合芯导线、油田用抽油杆和风电叶片加强筋板的轴向拉挤-环向缠绕-玻纤带包覆一体化成型技术和工程化应用关键技术上开展了研究。对影响复合材料连续拉挤成型过程中质量不稳定因素及影响规律进行了研究。讨论了树脂特性变化以及固化反应的差异性对拉挤产品微观组织结构及宏观性能的影响形式;研究了拉挤产品裂纹、形变等缺陷产生的机理及消除方法;对连续拉挤中、高温树脂体系反应动力学与拉挤工艺控制关系进行了研究,实现了树脂体系在连续拉挤过程中均一、连续稳定固化;研究了影响连续拉挤稳定成型的各项因素以及相互之间的关联关系,对各关键因素实现了可调可控,有效抑制了各种产品制备过程中内部缺陷的产生,实现了拉挤制品的连续稳定化制备。对多层功能复合型碳纤维增强光纤探测杆和电信号缆开展了研制工作。以环向缠绕层对内芯功能部位实现生产过程中的居中定位,以环向包覆高强玻璃纤维带层实现对制品径向的保护和性能的提升。开发了轴向拉挤-环向纤维缠绕-包覆玻纤带一体化成型技术。通过优化成型工艺,改进生产装备,配套各项保障体系,实现生产过程中制品内外结构稳定,高温树脂体系均一固化,并进一步验证制品性能的连续稳定,达到设计要求。实现两个系列产品超长距离连续稳定化制备。对碳纤维复合芯导线和抽油杆工程应用关键技术开展了研究。包括实现长距离力学性能传递的连接金具及配套安装技术,安全施工用的导向装置,连续长度应用所需的抗扭转、防偏磨、断裂保护以及临时夹持装置。根据纤维材料的各项异性以及径向方向性能的差异,对抽油杆施工作业车进行了设计,并在实际现场验证了设备的各项功能,实现了稳定的施工作业工序。在新疆克拉玛依油田、胜利油田以及延长油田开展科研项目并对碳纤维抽油杆进行推广应用,对现场各项采油数据进行汇总和分析,对杆柱设计和采油工艺优选进行了分析和总结,提出了合理化的应用和设计方案,以提高采油效益和并实现能耗控制。在连续拉挤制品施工应用过程中最重要的环节即是连接金具的制作,安装质量直接影响施工的安全性以及产品的综合寿命。而在施工放线作业各项环节中,不可避免的会对杆体径向造成挤压、扭转、弯折或冲击损伤,但此类产品通常表面被包覆金属绞线或有油污,难以通过肉眼发现内部损伤;另一方面在系列产品服役周期过程中,还需要对其进行定期维护和保养,判定产品质量并预测寿命。因此施工质量验收和产品运营维护均需要专业配套的无损检测技术。本文基于X射线成像机理,开发了一款便携式无损探伤仪,系统研究了不同成像手段及其影响因素,利用图像增强技术,实现了对绞合拉挤产品复合材料芯棒以及关键连接部位缺陷的清晰识别;基于振动频谱响应原理,开发了一款长距离拉挤复合产品缺陷识别便携装备,通过振动扫频和频谱识别,建立了复合拉挤产品缺陷探测和谱图识别方法;实现了拉挤产品施工以及运营维护过程中损伤局部检测和长距离缺陷探测,并在实际工程应用中得到了验证。
杜明辉[4]（2020）在《多材料光纤的设计、制备、性能及应用研究》文中研究表明光纤的发明显着提高了人们的生活质量,特别是基于光纤通信的互联网的建立。随着社会的发展以及材料加工技术的进步,传统的石英光纤材料已经不能满足人们日益增长的需求。在此背景下,多材料光纤应运而生,这种融合了光、电、磁、声、热和机械性能等功能材料的光纤极大的扩展了传统光纤的应用领域,在通信、智能传感、能源存储、光电探测、生物医药、3D打印、神经科学、纳米科学与制造等领域具有广泛的应用前景。目前,多材料光纤的发展仍处于初级阶段,需要不断开发并集成新型多功能多材料光纤,并扩展其种类、功能和应用,这对于光纤材料科学的发展以及与其他学科的交叉融合具有重要的意义。本文以多材料光纤为研究对象,主要研究了基于多材料光纤的微纳材料制造以及特种功能多材料光纤的制备与应用,取得的主要成果概括如下:（1）基于多材料光纤制备微纳纤维材料。制备了两类代表性的纤维材料,即高分子纤维和半导体纤维材料。研究结果表明,光纤法可以高效制备微纳纤维材料,所制备的纤维直径、长度和形状可控,单根纤维的尺寸从几十纳米尺度到毫米可控,纤维的长度可达几十米长,并且纤维的形状可以是非圆形。通过迭代拉制光纤或多芯光纤拉制可以批量制备纤维材料,而且光纤法制备微纳纤维材料具有普适性,可以制备不同种类的纤维材料。（2）基于多材料光纤制备复合功能微球及其应用研究。利用光纤内的流体PlateaRayleigh不稳定性制备得到了高分子微球、半导体微球和复合功能微球。研究结果表明,利用光纤的可扩展制备平台,可以高效制备微球颗粒,并且微球的尺寸和结构可控,单个微球的尺寸从20 nm到1.25 mm可控,光纤法可以制备核壳结构微球和多层结构微球。不同功能的材料可复合到微球中,得到功能复合的微球颗粒。进一步研究了光纤法制备的磁性高分子复合微球颗粒的应用,通过在微球表面修饰氨基,可以用于去除水溶液中的重金属离子,在磁性微球表面修饰羧基后可以用于细胞分离。（3）设计并制备了一种金属-半导体-高分子多材料光纤,研究了多材料光纤在光探测和辐射探测领域的应用。通过光纤拉制平台,我们成功将金属材料和半导体材料复合到单根聚合物光纤中。并通过选择性诱导光纤内的Platea-Rayleigh流体不稳定性,在光纤内部得到一种梯形的连通结构。我们使用蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）计算了这种结构光纤器件的射线吸收能力,结果表明纤芯的吸收能力远大于聚合物包层材料。随后,验证了多材料光纤的光探测和X射线探测功能,并且这种柔性光纤可以编织成织物,还可以与商用信号采集卡连接,从而实现远程无线探测功能。我们演示了这种多材料光纤在远程探测上的应用,从而为新型光电探测器件的开发提供了新思路。（4）设计并制备了一种多模态光遗传学光纤探针,可以同步进行光信号和神经信号的探测,并研究了其在活体动物光遗传学上的应用。利用光纤拉制平台,成功将金属材料复合到了聚合物光纤中。并且采用双包层结构,光纤的导光性不受影响,得到一种可以同时导光和导电的多材料光纤探针。光纤探针的物化性能研究表明,其具有优异的机械性能和光学透过性;并且,多模态光纤探针的导电性能良好,其在1 k Hz的阻抗仅为11.57 kΩ。活体动物光遗传学实验结果表明,多模态光纤探针可以实现单神经元水平上的同步光刺激与神经信号记录功能。所记录的电信号幅值高,信噪比高达30 d B,并且可以连续记录10周以上,在宽频率范围内（1-20 Hz）可以实现稳定的光刺激与神经信号记录。并且,所制备的多模态光纤探针的生物相容性比商用石英光纤探针好。
黄居坤[5]（2019）在《空间结构热变形与应变场分布式光纤监测方法研究》文中研究说明航空航天结构通常在多物理场复杂环境下运行,在这种极端环境下结构容易受到温度与外力作用的影响,诱发结构力学特性发生变化,导致结构的安全性与可靠性降低。因此,开展针对典型航空航天器结构热变形与应变场监测研究具有重要意义。为此,本文研究了基于光纤传感技术的结构热变形监测方法和应变监测与应变场反演方法,为结构健康状态的实时监测提供支持。主要研究工作包括以下几个方面:首先,根据光纤光栅传感机理,设计了一种以金属材料为基底,具有应变增敏特性的光纤光栅应变传感器封装。提高了光纤光栅应变传感器应变感知灵敏度,降低了应变测量误差,为航空航天器结构应变高精度监测提供了技术支撑。其次,针对以方形管为单元的空间伸展臂结构热载荷作用下面临的结构健康状态监测,构建了均匀热载荷下伸展臂结构热应变与热变形分布式光纤在线监测系统。提出了一种均匀热载荷作用下伸展臂结构轴向热变形计算方法,并验证了该方法的可行性。再次,构建了基于分布式光纤传感器的非均匀热载荷下热应变与热变形监测系统。分别提出了基于热传导理论与有限元经验公式的两种轴向热变形计算方法,得到结构轴向热变形。在此基础上,实现伸展臂结构轴向温度场、热应变场反演。最后,根据空间桁架结构服役状态监测需求,分别研究空间桁架梁结构与阵面结构的应变场反演方法。从数值仿真与试验角度,分别对不同边界条件下梁、板结构的应变场反演方法进行效果验证,并给出应变场反演方法适用条件。
郑丁午[6]（2019）在《航天器金属结构冲击与疲劳裂纹扩展分布式光纤监测研究》文中研究指明随着航空航天器服役环境日趋复杂和苛刻,在长期服役过程中,由于受到冲击、疲劳等恶劣因素影响,不可避免地引起结构衰退和损伤,从而对结构运行安全和使用寿命带来危害,因此对其进行结构健康监测和评估十分重要。而光纤光栅传感器（FBG）具有质轻、抗电磁干扰、灵敏度高、易于分布式组网等独特优点,非常适合应用于复杂环境条件下的航空航天领域。为此,本文主要以航天器铝合金金属结构为对象,研究了基于光纤光栅传感器的金属结构冲击和疲劳裂纹扩展监测方法。主要工作包括以下几方面:首先,针对航天器结构健康监测中分布式光纤光栅传监测系统构建的应用需求,研究了基于穿舱接插器和光开关的分布式光纤光栅监测系统。实现了针对嵌入穿舱接插器的光纤光栅解调系统传输性能评估,研究了基于不同航天器结构形式的失效传感器网络自修复方法,为后续航天器结构健康监测系统构建提供技术支撑。其次,以铝合金圆筒结构为研究对象,研究了光纤光栅传感器在圆筒结构上的优化配置方式和冲击响应特性,提出利用分形滤波与小波分解进行冲击信号预处理的方法。在此基础上,结合小波包分解技术,提出一种基于小波包频带能量比与三线相交的冲击定位方法,采用“先区域,后坐标”定位思想,实现对圆筒结构低速冲击载荷的快速有效辨识。再次,选取单边缺口铝合金试件为研究对象,借助Abaqus有限元仿真技术,研究了试件结构疲劳裂纹扩展过程对应的应变场分布特性和应变响应随裂纹扩展的规律关系,优化配置了FBG传感器布局形式。在此基础上,研究了光纤FBG传感器中心波长偏移量与疲劳裂纹长度的关系,建立了裂纹长度预测数学模型,实现对铝合金结构疲劳裂纹扩展长度的预测。最后,根据航空航天器服役状态冲击与疲劳实时监测需求,采用LabVIEW图形化软件,分别设计了人机交互监测、数据处理以及可视化显示等功能模块,实现基于光纤光栅传感器的典型结构冲击载荷定位和疲劳裂纹扩展监测功能。
周林[7]（2018）在《基于光纤传感技术的结构热属性与变形监测方法研究》文中提出航空航天结构在多物理场耦合复杂环境下长期服役,容易受到极端温度和外力作用的影响,诱发结构形态变化,从而导致结构的安全性和可靠性下降。因此,开展针对结构热属性监测和变形监测研究具有重要意义。为此,本文提出研究基于光纤传感技术的结构热属性监测方法和结构形态感知与重构算法,为结构健康状态的实时监测与分析提供支持。主要研究工作包括以下几个方面:首先,研究了光纤光栅传感网络与目标测量结构的集成方法。采用植入式胶接方法构建了基于分布式光纤传感器的碳纤维复合材料和铝合金板胶接结构感知系统,为后续植入式方法应用于航空航天器胶接结构状态监测提供了基础。其次,针对空间结构受到热循环载荷作用而影响航天器功能与安全的情况,开展了基于分布式光纤光栅传感器的铝合金板结构热应变和热变形测量技术研究。在此基础上,提出了一种基于光纤应变转换矩阵的铝合金板热膨胀系数计算方法,并验证了方法的可行性。再次,研究了基于分布式光纤传感器的碳纤维复合材料板结构热应变测量技术。在热应变监测基础上,通过光纤应变转换矩阵计算碳纤维复合材料板结构热膨胀系数,实现高低热循环载荷下碳纤维复合材料板结构热属性监测。最后,根据航空航天结构变形感知和实时监测需求,研究了基于正交曲率的空间曲面重构算法。通过数值模拟和试验分别验证了算法应用于薄板结构变形监测的可行性,同时,开发了基于LabVIEW的三维形态实时监测可视化系统,进而实现板结构变形健康实时监测与分析。
沈令斌[8]（2017）在《基于智能结构仿生自修复的多功能液芯光纤关键技术研究》文中进行了进一步梳理随着科技的迅速发展,新材料的开发、机器设备寿命的延长以及仿生智能的引入对材料结构的安全可靠性提出了更高的要求,而复合材料的“智能化”是21世纪材料领域的一个非常重要研究的方向,复合材料结构损伤快速自修复是实现复合材料结构智能化急待解决的技术关键。因此,关于复合材料结构仿生自修复研究具有重要的科学意义和应用价值。本文围绕复合材料智能结构损伤自修复的关键问题和前沿研究,开展基于复合材料智能结构仿生自修复的多功能液芯光纤关键技术研究。论文主要研究内容和创新工作如下:（1）多功能（同时具有传感和修复功能）液芯光纤纤芯材料的研制机理及其性能研究。围绕纤芯材料的构成机理及其光谱特性、折射率、黏度、光固化速率以及固化后的硬度和对复合材料的附着力等性能问题,通过大量的实验研究,研制出一种在短波光源的辐射下能够固化的纤芯材料,而且该材料具有固化速率快、黏度低、硬度较大、附着力好等性能优点,为多功能液芯光纤的研制创造了前提条件。（2）多功能液芯光纤结构设计与传光机理及其特性研究。围绕液芯光纤的结构设计和传光机理等关键问题,研制了一种以光固化材料为纤芯、石英材料为包层、聚合物光纤作为光窗的特殊结构的液芯光纤。同时对液芯光纤的传光机理进行理论分析,并测定了多功能液芯光纤的衰减系数;针对液芯光纤的传感特性,提出一种在液芯光纤承载前后纤芯中光通量变化的研究方法,并对液芯光纤的承载性能进行实验研究。研究结果表明,当加载的微位移在20-40μm之间时,液芯光纤的输出功率和微位移之间近似线性相关,该部分研究结果为液芯光纤作为传感元件应用在复合材料智能结构损伤监测中提供理论和实验依据。（3）基于多功能液芯光纤的复合材料板型结构损伤自修复研究。围绕液芯光纤的自修复功能问题,论文对复合材料板型结构的损伤仿生自修复进行研究。首先研制出一种光纤涂覆层,起到保护和增韧液芯光纤的作用;然后通过分析复合材料板型结构对修复光源的透过率确定液芯光纤的可埋入深度,并采用三点弯曲法对多功能液芯光纤的埋入对复合材料板型结构的弯曲性能影响进行研究,进而分析复合材料板型结构的裂纹扩展方式;最后对复合材料板型结构损伤自修复性能进行研究。研究结果表明,在复合材料板型结构发生损伤后,经过涂覆层处理的液芯光纤能够及时破裂并释放出修复剂,在修复光源的辐射下完成自修复,损伤修复后,弯曲强度恢复到原来的65%,且修复后的液芯光纤仍具有一定的传感功能,为液芯光纤作为修复元件在典型复合材料智能结构中的应用提供了坚实的实验基础。（4）基于多功能液芯光纤的典型复合材料智能结构损伤监控系统及方法。论文设计了一种基于ARM的典型复合材料智能结构损伤状态的远程监测系统,该系统结合光纤传感、光电检测、嵌入式以及无线通信等技术;针对复合材料智能结构的损伤定位问题,提出应用支持向量机算法,实现了典型复合材料智能结构的承载定位;针对如何实现将修复光源的光能及时输送到复合材料结构损伤处的关键技术问题,论文在损伤裂纹的大小以及修复光源开合的时间上引入模糊的概念,提出一种基于模糊控制算法的典型复合材料结构损伤仿生自修复方法,实现了修复光源高效能的使用并且实现了复合材料智能结构的损伤自修复。研究结果表明,设计的远程监控系统与方法所需成本较低,而且克服了区域、时间等条件的限制,具有非常重要的理论参考和实际应用价值。（5）多功能液芯光纤在典型复合材料智能结构中的应用研究。围绕多功能液芯光纤在典型复合材料智能结构损伤自修复中的应用问题,以及为了验证所设计的监控系统和提出的定位与损伤自修复方法的有效性,论文对埋入多功能液芯光纤的典型复合材料智能结构进行实验研究。研究结果表明,设计的监控系统和提出的定位和自修复方法能够完成典型复合材料智能结构损伤定位和仿生自修复,而且多功能液芯光纤及其复合材料智能结构在理论上可以实现多次损伤自修复。
田恒[9]（2012）在《基于FBG传感器的碳纤维复合材料固化残余应力研究》文中研究表明先进复合材料（Advanced Composite Materials, ACMs）由于其自身优异的比强度、比模量和抗腐蚀、抗磨、抗疲劳等性能,已经成为飞机的四大结构用材料之一。但在复合材料固化成型过程中,因为增强纤维和树脂的热膨胀系数的不匹配性以及树脂聚合反应等原因,往往在复合材料中容易产生固化残余应力,而固化残余应力会明显降低复合材料的性能并增大其组装的困难,因此高效的无损检测技术监测复合材料的固化过程显得特别重要,同时内置传感器对复合材料的结构健康状态进行实时监测也是复合材料结构无损检测技术的重要发展趋势。在众多传感器中,布拉格光栅（Fiber Bragg Grating, FBG）传感器作为一种抗磁、抗电性能优越的传感器,对材料最小扰动的方式被置入到复合材料中,从而监测碳纤维预浸料的整个热压罐固化成型过程。本论文首先对FBG传感器的应力灵敏系数、温度灵敏系数以及在高低温度下的热稳定性等性能都做了全面细致地研究工作,结果表明,具有不同中心波长的FBG传感器的应力灵敏系数、温度灵敏系数和在高低温下的热稳定性都较相近,并与理论分析值基本一致。当将含金属套管的FBG传感器和裸栅FBG传感器同时置于环氧树脂中,从两根FBG传感器的信号图中不仅能够很容易地辨别出树脂固化反应的凝胶点和玻璃化转变温度出现的时间,还能计算出固化反应的放热量和冷却后的固化收缩量,并且还发现固化过程中的热释放过程是一个极其缓慢的过程。随后在单向层合板热压罐的固化工艺中,针对能够影响固化残余应力大小的第二升温时间、第二保温时间、冷却方式、固化压力和泄压温度等五个不同的固化工艺条件设计出了田口正交试验,并同时将FBG传感器埋置在预浸料的中间层以便对固化的全过程进行监测。将得到的正交试验结果经过田口软件分析,找出了固化试验中的重要因子以及它们之间的交互作用。随后设计出的重要因子间的优化试验,找到了适合本固化试验的最佳固化工艺条件和-6.49MPa最小的固化残余应力,发现不同的固化工艺条件对固化残余应力有着显着的影响,而即使埋置在同一铺层间不同方向上的两个FBG传感器也展示出了完全不同的信号变化。其次文中还对不同铺层顺序和不同铺层厚度的固化行为和固化残余应大小进行了研究。首先通过分析FBG传感器监测得到的正交和准各向同性铺层中的固化信号,重点研究了不同铺层在降温过程中的固化行为。其次还对对称铺层和非对称两种铺层的固化行为进行了比较,找到了对称铺层和非对称铺层在固化过程中影响FBG传感器信号的一般规律。最后通过X衍射法对FBG传感器测得的残余应力进行验证,由于X衍射法要求对试样表面进行打磨处理,这将会释放部分固化残余应力,因此X衍射法比FBG传感器测得的残余应力值小但基本趋势是一致的。同时还对具有不同固化残余应力值的复合材料单向层合板试样进行了层间剪切强度测试,并将测试的剪切强度数据按照一定的步骤进行了数据处理后发现：四种固化条件下的B基准剪切强度值与由FBG传感器监测得到的固化残余应力值之间具有近似曲线的关系,表明当残余应力值大于14MPa时,固化残余应力越大,对剪切强度的影响越大；当残余应力值小于8MPa时,固化残余应力越小,对剪切强度的影响也越小。最后,由于不锈钢模具的热容较大,在固化过程的降温阶段将会在层合板的上、下表面形成一定的温度梯度,因此本论文采用对流边界条件用ANSYS有限元软件对对称和非对称铺层的固化过程进行了数值模拟。将模拟得到的固化结果与光栅FBG传感器监测试验结果进行对比后发现,不同铺层顺序和不同铺层厚度的预浸料在固化后的变化趋势与试验结果基本一致。
赵兆[10]（2012）在《玻纤捆绑纱多轴向经编碳纤维增强复合材料力学性能的研究》文中研究说明轴向经编织物既发挥了高性能纱线的高强高模特点,又能充分利用针织线圈的可变形性能,以其优良的成型性、固有的悬垂性、良好的抗冲击性和能量吸收特性以及相对其他纺织增强结构低廉的生产成本和简单的工艺流程,迅速得到了广泛的研究和应用,是目前最理想的增强纺织结构。近年来,以高性能纤维碳纤维为增强材料的经编多轴向织物增强复合材料以其质轻、高比强度、高比模量已广泛应用于航空航天、军事、体育用品等领域。经编多轴向织物编织中,捆绑纱起到的是固定衬垫纱的作用,避免纤维的层内和层间滑移,但已有研究表明,成圈纱线的种类和组织结构通过作用于增强纤维也会对多轴向增强结构材料的性能产生较大影响,当前生产中一般都以涤纶为捆绑纱编织地组织,实际上玻纤与涤纶相比有更高强力和模量,具有耐热、耐老化的优异性能,且玻纤与涤纶相比与树脂有更好的结合性能,可以提高树脂对织物的充分浸渍,进而改善复合材料的层间性能。本研究的主要目的是通过探讨捆绑纱材料和其组织结构来提高复合材料的力学性能,以适应航空航天、军事等领域对材料性能要求的日益提高,也进一步拓宽玻璃纤维的应用范围。所以本文分析研究了玻纤做捆绑纱的土45°碳纤维经编织物增强复合材料的孔隙率和拉伸、弯曲冲击力学性能。为了确定玻纤的可编织性,比较了捆绑纱玻纤纱和涤纶的编织前后拉伸性能。测试对比涤纶/编链、玻纤/编链、涤纶/经平、玻纤/经平四种增强织物经、纬向和45°方向拉伸强度,完成增强织物与环氧树脂的复合成型。用烧灼法测试所有种类复合材料的孔隙率,并对复合材料的经向、纬向、45°拉伸性能、经向弯曲性能和经向冲击性能进行测试,比较测试数据,观察破坏试样,分析破坏模式,分析玻纤捆绑纱和地组织对力学性能的影响。研究结果表明：±45°碳纤维经编增强织物经向拉伸中,由于玻纤的刚度大更易脱散,所以玻纤捆绑纱织物强力较小；复合材料的孔隙率从低到高顺序为：玻纤/编链、涤纶/编链、玻纤/经平、涤纶/经平,玻纤做捆绑纱的材料比涤纶捆绑纱复合材料的孔隙率要小,铺层数越多,复合材料孔隙率越小；综合复合材料的拉伸、弯曲、冲击试验数据和各破坏模式的分析可得到：玻纤纱代替涤纶做捆绑纱可通过改善材料层间性能一定程度地提高复合材料的力学性能；捆绑纱材料相同时,与编链组织相比,经平组织复合材料有较优的力学性能。
二、编入碳纤维编织复合材料的光纤光学性能实验研究(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、编入碳纤维编织复合材料的光纤光学性能实验研究(英文)（论文提纲范文）
（1）电磁屏蔽功能石墨烯/碳纳米管气凝胶-棉复合柔性织物的制备与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电磁屏蔽问题概述 |
| 1.1.1 电磁波的广泛应用 |
| 1.1.2 电磁辐射的危害 |
| 1.1.3 电磁屏蔽作用的分类及机理 |
| 1.2 电磁屏蔽材料的研究现状 |
| 1.2.1 电磁屏蔽材料的分类 |
| 1.2.2 金属类电磁屏蔽材料概述 |
| 1.2.3 纳米导电电磁屏蔽材料概述 |
| 1.3 柔性电磁屏蔽织物概述 |
| 1.3.1 传统金属基电磁屏蔽织物 |
| 1.3.2 新型纳米碳材料复合电磁屏蔽织物 |
| 1.4 本文研究方案及意义 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.4.3 研究内容及路线 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 RGO/CNTs气凝胶的制备、结构与性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验部分 |
| 2.2.1 试验原料 |
| 2.2.2 实验仪器与设备 |
| 2.2.3 RGO/CNTs气凝胶的制备过程 |
| 2.2.4 表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 RGO/CNTs气凝胶的外观形貌 |
| 2.3.2 RGO/CNTs气凝胶的化学结构 |
| 2.3.3 RGO/CNTs气凝胶的结晶结构 |
| 2.3.4 RGO/CNTs气凝胶的热性能 |
| 2.3.5 RGO/CNTs比例对气凝胶性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 涂覆式RGO/CNTs气凝胶-棉复合织物的制备、结构与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验部分 |
| 3.2.1 试验原料 |
| 3.2.2 试验仪器与设备 |
| 3.2.3 试验过程 |
| 3.2.5 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 RGO/CNTs涂覆式气凝胶-棉复合织物的外观形貌 |
| 3.3.2 RGO/CNTs涂覆式气凝胶-棉复合织物的化学组成 |
| 3.3.3 RGO/CNTs涂覆式气凝胶-棉复合织物的热性能 |
| 3.3.4 水凝胶用量对复合织物性能的影响 |
| 3.3.5 聚氨酯用量对复合织物性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 贴合式RGO/CNTs气凝胶-棉复合织物的制备、结构与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验部分 |
| 4.2.1 试验原料 |
| 4.2.2 实验仪器与设备 |
| 4.2.3 试验过程 |
| 4.2.5 实验表征与测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 贴合式RGO/CNTs气凝胶-棉复合织物的外观及结构分析 |
| 4.3.2 贴合式气凝胶-棉复合织物的TG分析 |
| 4.3.3 气凝胶用量对贴合式气凝胶-棉复合织物性能的影响 |
| 4.3.4 聚氨酯用量对贴合式气凝胶-棉复合织物性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）混掺纤维与纳米炭黑对智能混凝土裂缝自感知性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 混凝土裂缝检测与监测技术的发展及存在的问题 |
| 1.2.1 人工检测 |
| 1.2.2 声发射探测 |
| 1.2.3 压电陶瓷传感器 |
| 1.2.4 光纤监测技术 |
| 1.2.5 GPS裂缝定位技术 |
| 1.3 混凝土电阻及电阻率的研究现状 |
| 1.3.1 混凝土电阻率的影响因素 |
| 1.3.2 混凝土电阻率的测试方法 |
| 1.3.3 用电阻率表征混凝土性能的研究 |
| 1.4 基于电阻变化的水泥基材料应变与裂缝自监测性能的研究现状 |
| 1.4.1 水泥基材料的导电机理 |
| 1.4.2 水泥基材料的应变自感知 |
| 1.4.3 水泥基材料的裂缝自监测技术 |
| 1.5 纤维混凝土的研究现状 |
| 1.5.1 纤维分类 |
| 1.5.2 纤维在混凝土中的分散性 |
| 1.5.3 纤维的破坏形态 |
| 1.5.4 纤维混凝土受拉本构关系 |
| 1.5.5 结构材料与功能材料一体化研究 |
| 1.6 现有研究存在的不足 |
| 1.7 本文主要研究思路 |
| 2 混掺纤维-炭黑对混凝土工作度、含气量和抗压强度的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验概况 |
| 2.3 智能混凝土制备工艺 |
| 2.4 纤维及炭黑对混凝土工作度的影响 |
| 2.5 纤维及炭黑对混凝土含气量的影响 |
| 2.5.1 混凝土中孔的分类 |
| 2.5.2 含气量测试结果与分析 |
| 2.6 纤维及炭黑对混凝土抗压强度的影响 |
| 2.6.1 单掺导电相 |
| 2.6.2 双掺和三掺导电相 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 混掺纤维-炭黑对智能混凝土弯拉裂缝自监测性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 智能混凝土导电机理 |
| 3.3 试验概况 |
| 3.3.1 电阻测量系统 |
| 3.3.2 加载方案 |
| 3.4 纤维与炭黑对混凝土抗弯性能的影响 |
| 3.4.1 不同导电相种类和掺量对混凝土弯曲性能的影响 |
| 3.4.2 不同长度钢纤维对混凝土弯曲性能的影响 |
| 3.5 使用交流电源时智能混凝土的裂缝自监测性能 |
| 3.5.1 电阻测试与电阻变化率计算方法 |
| 3.5.2 智能混凝土自监测灵敏度系数 |
| 3.5.3 智能混凝土自监测信号的噪声水平 |
| 3.6 使用直流电源时智能混凝土的裂缝自监测性能 |
| 3.6.1 不同电极材料对裂缝自监测性能的影响 |
| 3.6.2 不同纤维掺量对裂缝自监测性能的影响 |
| 3.6.3 不同钢纤维长度对裂缝自监测性能的影响 |
| 3.7 不同电源方式对监测信号的影响分析 |
| 3.8 智能混凝土导电模型 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 混掺纤维-炭黑的智能混凝土弯拉裂缝区域自定位研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 裂缝区段定位监测装置与步骤 |
| 4.2.1 连续式区段监测 |
| 4.2.2 交错式区段监测 |
| 4.3 裂缝区段定位试验 |
| 4.3.1 试件电极布置与试验加载 |
| 4.3.2 试验结果与分析 |
| 4.4 裂缝定位机理 |
| 4.4.1 裂缝宽度与裂缝高度的影响 |
| 4.4.2 多区段裂缝监测的机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 混掺纤维-炭黑的智能混凝土层对裂缝自监测性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验概况 |
| 5.3 试验结果与分析 |
| 5.3.1 抗弯性能 |
| 5.3.2 实时监测FCR-Time曲线 |
| 5.3.3 智能层厚度对FCR-COD曲线的影响 |
| 5.3.4 龄期对FCR-COD曲线的影响 |
| 5.3.5 智能层内纤维掺量对FCR-COD曲线的影响 |
| 5.3.6 裂缝监测灵敏度与裂缝监测模型分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 钢筋对混掺纤维-炭黑的智能混凝土裂缝自监测性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验概况 |
| 6.2.1 试验材料 |
| 6.2.2 试件配筋与测试方法 |
| 6.3 试验结果与分析 |
| 6.3.1 钢筋智能混凝土梁受弯性能 |
| 6.3.2 混凝土保护层厚度的影响 |
| 6.3.3 钢筋直径的影响 |
| 6.3.4 龄期的影响 |
| 6.3.5 纵筋配筋率的影响 |
| 6.3.6 配箍率的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 混掺纤维-炭黑对智能混凝土劈拉、轴拉裂缝自监测性能的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 试验概况 |
| 7.2.1 配合比与材料 |
| 7.2.2 试件尺寸与测试方法 |
| 7.3 试验结果与分析 |
| 7.3.1 圆饼试件劈裂试验荷载-裂缝扩展宽度曲线 |
| 7.3.2 劈裂试验裂缝自监测性能 |
| 7.3.3 轴拉试验裂缝自监测可行性研究 |
| 7.3.4 轴拉试验渗水监测可行性研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论、创新点与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A FCR-COD曲线拟合结果 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）碳纤维复合材料连续拉挤集成技术及工程化应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本文创新和主要贡献 |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 PAN基碳纤维发展现状 |
| 1.2 连续拉挤成型工艺 |
| 1.3 拉挤工艺发展现状 |
| 1.3.1 工艺控制 |
| 1.3.2 拉挤工艺国内外现状 |
| 1.4 新型拉挤工艺介绍 |
| 1.4.1 在线编织拉挤成型法 |
| 1.4.2 反应注射拉挤 |
| 1.4.3 曲面拉挤 |
| 1.5 碳纤维拉挤制品应用现状 |
| 1.5.1 电力 |
| 1.5.2 石油 |
| 1.5.3 风力发电 |
| 1.5.4 汽车轻量化 |
| 1.5.5 建筑加固领域 |
| 1.6 拉挤制品生产和应用存在的问题 |
| 1.7 本文的研究内容 |
| 第2章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验原材料及试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 技术路线 |
| 2.2 连续拉挤成型 |
| 2.3 工程应用研究 |
| 2.3.1 连接金具 |
| 2.3.2 辅助配件 |
| 2.3.3 工程化应用评测 |
| 2.4 无损检测研究 |
| 2.4.1 X射线检测 |
| 2.4.2 振动检测 |
| 2.5 测试与表征 |
| 2.5.1 碳纤维拉伸强度、断裂伸长率 |
| 2.5.2 拉挤制品外观 |
| 2.5.3 直径公差及f值 |
| 2.5.4 抗拉强度 |
| 2.5.5 径向耐压性能实验(圆杆) |
| 2.5.6 玻璃化转变温度 |
| 2.5.7 卷绕 |
| 2.5.8 扭转实验 |
| 2.5.9 线密度 |
| 2.5.10 固化度测试 |
| 2.5.11 热分析 |
| 2.5.12 微观组织结构分析 |
| 2.5.13 耐水压性能测试 |
| 2.5.14 碳纤维抽油杆杆冲程损失 |
| 2.5.15 杆体磨损性能评测 |
| 第3章 连续稳定拉挤成型关键影响因素研究 |
| 3.1 增强纤维性能对连续拉挤制品稳定性的研究 |
| 3.1.1 碳纤维离散性 |
| 3.1.2 摩擦磨损性能 |
| 3.2 树脂性能对制品稳定性的研究 |
| 3.2.1 酸酐吸湿 |
| 3.2.2 树脂老化 |
| 3.3 稳定成型工艺研究 |
| 3.3.1 大直径杆体内部裂纹产生和消除 |
| 3.3.2 风电叶片板连续拉挤成型工艺研究 |
| 3.3.3 轴向形变 |
| 3.4 加热温度失稳对制品性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多层功能型复合连续拉挤关键制备技术研究 |
| 4.1 高T_g树脂连续拉挤成型稳定化研究 |
| 4.1.1 树脂固化性能研究 |
| 4.1.2 固化工艺研究 |
| 4.1.3 树脂老化 |
| 4.2 功能复合线缆性能指标 |
| 4.3 多功能复合杆体的结构 |
| 4.4 成型工艺控制及验证 |
| 4.4.1 光纤复合缆 |
| 4.4.2 电信号复合缆 |
| 4.4.3 信号缆耐温性验证 |
| 4.4.4 配套金具 |
| 4.4.5 耐压性能评测 |
| 4.4.6 连续稳定性生产验证 |
| 4.4.7 设备稳定性改进和配套 |
| 4.5 功能型复合线缆的连续生产制备 |
| 4.6 结论 |
| 第5章 连续拉挤制品工程化应用配套技术研究 |
| 5.1 拉挤制品连接及握着效果研究 |
| 5.1.1 压接式连接 |
| 5.1.2 楔形金具 |
| 5.1.3 胶接金具 |
| 5.2 工程化应用系统配套 |
| 5.2.1 导向滑轮 |
| 5.2.2 安全保险接头 |
| 5.2.3 自锁防扭接头 |
| 5.2.4 井口悬挂器 |
| 5.2.5 扶正器 |
| 5.3 连续拉挤制品耐磨性研究及防护 |
| 5.4 混杂纤维杆体的工程化应用 |
| 5.4.1 弯曲性能 |
| 5.4.2 拉伸和扭转性能 |
| 5.4.3 混杂纤维界面 |
| 5.5 抽油杆施工作业装备设计和应用 |
| 5.5.1 早期作业装备 |
| 5.5.2 新型高效作业车 |
| 5.6 碳纤维复合材料抽油杆工程化应用及效果评测 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 连续拉挤制品无损探伤技术研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 弯曲卷绕法 |
| 6.3 外形尺寸监测 |
| 6.4 X射线检测技术 |
| 6.4.1 显影效果 |
| 6.4.2 表面涂敷显影剂 |
| 6.4.3 树脂改性 |
| 6.4.4 新型便携式X射线探伤仪 |
| 6.4.5 红外热成像 |
| 6.5 微振动频谱分析 |
| 6.5.1 振动检测原理 |
| 6.5.2 检测装置 |
| 6.5.3 振动检测分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及专利 |
| 参加的科研项目及奖项 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）多材料光纤的设计、制备、性能及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多材料光纤简介 |
| 1.2.1 多材料光纤的概念 |
| 1.2.2 多材料光纤的拉制理论 |
| 1.2.3 多材料光纤的制备方法 |
| 1.3 多材料电子光纤 |
| 1.3.1 激光调制光纤 |
| 1.3.2 形变传感光纤 |
| 1.3.3 微流体传感光纤 |
| 1.4 多材料光电光纤 |
| 1.4.1 光探测光纤 |
| 1.4.2 化学探测光纤 |
| 1.5 多材料生物传感光纤 |
| 1.5.1 神经支架光纤 |
| 1.5.2 神经接口光纤 |
| 1.5.3 生理传感光纤 |
| 1.6 基于多材料光纤的微纳制造 |
| 1.7 本文的主要研究内容及创新点 |
| 1.7.1 主要研究内容 |
| 1.7.2 论文创新之处 |
| 第二章 基于多材料光纤制备微纳纤维材料的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 微纳纤维制备过程 |
| 2.2.3 测试与表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 高分子纤维的制备与表征 |
| 2.3.2 半导体纤维的制备与表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于多材料光纤制备功能复合微球及其应用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 光纤法制备微球颗粒 |
| 3.2.3 磁性微球颗粒表面氨基修饰 |
| 3.2.4 氨基修饰的磁性微球用于重金属分离 |
| 3.2.5 磁性微球颗粒表面羧基修饰 |
| 3.2.6 羧基修饰的磁性微球用于细胞分离 |
| 3.2.7 测试与表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 光纤法制备微球颗粒及表征 |
| 3.3.2 光纤法制备磁性复合功能微球颗粒 |
| 3.3.3 磁性微球应用于重金属离子分离 |
| 3.3.4 磁性微球应用于细胞分离 |
| 3.3.5 光纤法制备光功能微球颗粒 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 金属-半导体-高分子多材料光纤的制备及其在辐射探测领域的应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 多材料光纤的制备过程 |
| 4.2.3 测试与表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 选择性诱导理论 |
| 4.3.2 多材料光纤的制备与结构表征 |
| 4.3.3 多材料光纤的电学性能分析 |
| 4.3.4 多材料光纤的光响应研究 |
| 4.3.5 多材料光纤的射线响应研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 金属-高分子多材料光纤的制备及其在神经科学领域的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 多模态光纤探针的制备过程 |
| 5.2.3 荧光病毒的注射及表达过程 |
| 5.2.4 多模态光纤探针的植入过程 |
| 5.2.5 免疫组织化学切片过程 |
| 5.2.6 测试与表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 多模态光纤探针的制备与结构表征 |
| 5.3.2 多模态光纤探针的机械性能 |
| 5.3.3 多模态光纤探针的光学性能 |
| 5.3.4 多模态光纤探针的电学性能 |
| 5.3.5 多模态光纤探针的光遗传学应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）空间结构热变形与应变场分布式光纤监测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 航空航天器结构热变形监测研究背景 |
| 1.1.2 航空航天器结构应变监测与应变场反演研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 航空航天器结构热变形监测研究现状 |
| 1.2.2 航空航天器结构应变监测与应变场反演研究现状 |
| 1.3 本文研究意义及内容 |
| 1.3.1 本文研究意义 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 第二章 金属增敏封装型光纤光栅应变传感器研究 |
| 2.1 光纤布拉格光栅传感机理 |
| 2.1.1 光纤布拉格光栅应变传感机理 |
| 2.1.2 光纤布拉格光栅温度传感机理 |
| 2.2 光纤光栅应变传感器金属增敏封装方法研究 |
| 2.2.1 光纤光栅应变传感器光栅刻写 |
| 2.2.2 光纤光栅应变传感器结构设计 |
| 2.2.3 光纤光栅应变传感器封装工艺设计 |
| 2.3 金属增敏封装型光纤光栅应变传感器性能试验系统构建 |
| 2.4 试验结果分析 |
| 2.4.1 传感器应变灵敏度与线性度分析 |
| 2.4.2 传感器重复性、迟滞性与误差性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 均匀热载荷下伸展臂结构热应变与热变形分布式光纤监测技术研究 |
| 3.1 基于光纤光栅传感器的伸展臂结构热应变与热变形监测原理 |
| 3.1.1 光纤光栅传感器温度、应变交叉敏感解调方法 |
| 3.1.2 均匀热载荷下伸展臂结构光纤光栅热变形计算方法 |
| 3.2 均匀热载荷下伸展臂结构热应变与热变形有限元仿真分析 |
| 3.2.1 伸展臂结构有限元模拟仿真与分析 |
| 3.2.2 伸展臂结构轴向热变形计算方法研究 |
| 3.3 均匀热载荷下伸展臂结构热应变与热变形分布式光纤监测系统构建 |
| 3.4 试验结果分析 |
| 3.4.1 光纤光栅传感器反射光谱温度变化特性 |
| 3.4.2 伸展臂结构热应变测量结果与分析 |
| 3.4.3 伸展臂结构热变形测量结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 非均匀热载荷下伸展臂结构热应变与热变形分布式光纤监测技术研究 |
| 4.1 基于热传导理论的伸展臂结构轴向温度、热变形计算方法研究 |
| 4.2 非均匀热载荷下伸展臂结构热应变与热变形有限元仿真分析 |
| 4.2.1 伸展臂结构有限元模拟仿真与分析 |
| 4.2.2 伸展臂结构轴向热应变与热变形计算方法研究 |
| 4.3 非均匀热载荷伸展臂结构热应变与热变形分布式光纤监测系统构建 |
| 4.4 试验结果分析 |
| 4.4.1 伸展臂结构温度测量结果与分析 |
| 4.4.2 伸展臂结构热应变测量结果与分析 |
| 4.4.3 伸展臂结构热变形测量结果与分析 |
| 4.5 基于LABVIEW软件的伸展臂结构温度、应变监测可视化系统实现 |
| 4.5.1 监测系统组成 |
| 4.5.2 监测系统软件功能需求分析 |
| 4.5.3 模块化软件设计与实现 |
| 4.5.4 实时监测系统人机交互界面设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 空间桁架梁结构应变场分布式光纤监测与反演技术研究 |
| 5.1 不同边界条件下梁结构应变场重构方法研究 |
| 5.1.1 基于三次B样条插值函数的应变场重构方法 |
| 5.1.2 基于解析解的梁结构应变场重构方法 |
| 5.2 梁结构有限元仿真分析及算法验证 |
| 5.2.1 单端固支梁有限元仿真分析及算法验证 |
| 5.2.2 双端固支梁有限元仿真分析及算法验证 |
| 5.3 不同边界条件下梁结构应变监测与应变场反演试验系统构建 |
| 5.4 试验结果与分析 |
| 5.4.1 单端固支梁试验结果分析 |
| 5.4.2 双端固支梁试验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 空间桁架阵面结构应变场分布式光纤监测与反演技术研究 |
| 6.1 阵面薄板结构应变场重构方法研究 |
| 6.1.1 基于正则化薄板样条函数的应变场重构方法 |
| 6.1.2 基于模态应变叠加的应变场重构方法 |
| 6.2 不同边界条件下薄板结构有限元仿真分析及算法验证 |
| 6.2.1 单边固支板结构有限元仿真分析及算法验证 |
| 6.2.2 双边固支板结构有限元仿真分析及算法验证 |
| 6.2.3 加筋板结构有限元仿真分析及算法验证 |
| 6.3 碳纤维薄板结构应变监测与应变场反演试验系统构建 |
| 6.4 试验结果与分析 |
| 6.4.1 单边固支板结构试验结果与分析 |
| 6.4.2 双边固支板结构实验结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及学术论文 |
（6）航天器金属结构冲击与疲劳裂纹扩展分布式光纤监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 航空航天器冲击监测研究背景 |
| 1.1.2 疲劳裂纹监测研究背景 |
| 1.1.3 光纤穿舱接插器和光开关应用背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 航空航天器冲击监测研究现状 |
| 1.2.2 疲劳裂纹扩展监测技术研究现状 |
| 1.3 本文研究意义及内容 |
| 1.3.1 本文研究意义 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 第二章 基于穿舱接插器与光开关的分布式光纤光栅监测系统研究 |
| 2.1 光纤布拉格光栅(FBG)传感机理 |
| 2.1.1 光纤布拉格光栅应变传感机理 |
| 2.1.2 光纤布拉格光栅温度传感机理 |
| 2.2 光纤穿舱接插器传输性能评估研究 |
| 2.2.1 光纤穿舱接插器传输特性 |
| 2.2.2 光纤光栅解调系统串接传感器容量评估 |
| 2.2.3 光纤穿舱接插器传感网络损耗降低方法 |
| 2.3 基于光开关与图论的光纤光栅传感网络自修复方法研究 |
| 2.3.1 基于光开关的分布式光纤光栅传感拓扑网络结构 |
| 2.3.2 基于图论的光纤光栅传感网络自修复技术原理 |
| 2.3.3 不同机械结构形式航天器传感器网络自修复研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于小波包频带能量比与三线相交法的圆筒结构冲击定位监测研究 |
| 3.1 光纤布拉格光栅(FBG)传感器优化配置研究 |
| 3.1.1 传感器粘贴方式研究 |
| 3.1.2 FBG传感器布局形式 |
| 3.2 铝合金圆筒结构试验系统搭建 |
| 3.3 冲击响应信号处理与分析 |
| 3.3.1 分形滤波算法 |
| 3.3.2 小波与小波包分析技术 |
| 3.3.3 冲击响应信号预处理 |
| 3.3.4 冲击信号响应特性研究 |
| 3.4 冲击定位算法研究 |
| 3.4.1 冲击载荷区域辨识 |
| 3.4.2 冲击载荷坐标准确定位 |
| 3.5 结果分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 单边缺口试件疲劳裂纹扩展分布式光纤监测技术研究 |
| 4.1 裂纹扩展相关理论 |
| 4.1.1 疲劳裂纹扩展规律 |
| 4.1.2 裂纹尖端应力应变场 |
| 4.2 裂纹扩展有限元仿真研究 |
| 4.2.1 试件材料与尺寸 |
| 4.2.2 有限元仿真模型与网格划分 |
| 4.2.3 传感器分布布局 |
| 4.3 光纤光栅疲劳裂纹扩展监测试验研究 |
| 4.3.1 试验系统 |
| 4.3.2 光纤光栅监测疲劳裂纹扩展分析 |
| 4.3.3 裂纹扩展位置预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 航天器分布式光纤传感器冲击与疲劳集成监测软件设计 |
| 5.1 LabVIEW图形化语言概述 |
| 5.2 软件功能需求分析和总体架构设计 |
| 5.2.1 软件功能需求分析 |
| 5.2.2 软件总体架构设计 |
| 5.3 程序模块设计 |
| 5.3.1 数据采集 |
| 5.3.2 数据处理与显示 |
| 5.3.3 预警报警 |
| 5.3.4 数据保存与历史查询 |
| 5.3.5 时间实时显示 |
| 5.4 人机交互界面 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及学术论文 |
（7）基于光纤传感技术的结构热属性与变形监测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 航空航天结构热属性监测研究背景 |
| 1.1.2 三维曲面形态感知与监测方法研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 航空航天结构热属性监测研究现状 |
| 1.2.2 三维曲面形态感知与监测方法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 分布式光纤光栅监测系统研究 |
| 2.1 光纤布拉格光栅传感器工作机理 |
| 2.1.1 光纤布拉格光栅应变传感机理 |
| 2.1.2 光纤布拉格光栅温度传感机理 |
| 2.1.3 光纤布拉格光栅应变和温度传感特性数值仿真 |
| 2.2 光纤光栅传感网络系统构成 |
| 2.2.1 光纤光栅传感网络损耗研究 |
| 2.2.2 光纤光栅传感网络总成 |
| 2.2.3 光纤光栅传感器配置 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 光纤光栅传感器与复合材料结构集成方法研究 |
| 3.1 传感器集成粘结剂选型研究 |
| 3.2 光纤光栅传感器表贴方法研究 |
| 3.3 光纤光栅传感器植入方法研究 |
| 3.3.1 复合材料/铝合金胶接结构制作及植入工艺 |
| 3.3.2 试验系统搭建与结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铝合金板结构热属性分布式光纤监测技术研究 |
| 4.1 光纤光栅传感器热应变监测原理 |
| 4.2 铝板结构热膨胀系数算法研究 |
| 4.2.1 基于光纤光栅的测量热膨胀系数常规算法 |
| 4.2.2 基于应变转换矩阵测量热膨胀系数算法 |
| 4.3 铝板结构热载荷有限元仿真模拟 |
| 4.4 试验系统搭建 |
| 4.5 试验结果与分析 |
| 4.5.1 光纤光栅传感器反射光谱温度响应特性 |
| 4.5.2 光纤光栅传感器温度灵敏度曲线 |
| 4.5.3 铝板热应变及热变形随温度变化特性 |
| 4.5.4 铝板热膨胀系数随温度变化特性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 空间环境碳纤维板结构热属性光纤监测技术研究 |
| 5.1 碳纤维复合材料板结构特性分析 |
| 5.2 试验系统搭建 |
| 5.3 试验结果与分析 |
| 5.3.1 光纤光栅传感器反射光谱温度响应特性 |
| 5.3.2 光纤光栅传感器温度灵敏度曲线 |
| 5.3.3 碳纤维板热应变随温度变化特性 |
| 5.3.4 碳纤维板热膨胀系数结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 三维曲面形态分布式光纤感知与监测技术研究 |
| 6.1 空间三维曲面重构算法研究 |
| 6.1.1 离散曲率连续化方法 |
| 6.1.2 空间节点坐标递推 |
| 6.2 薄板结构有限元仿真及算法验证 |
| 6.2.1 环氧树脂板结构仿真模拟 |
| 6.2.2 铝合金板结构仿真模拟 |
| 6.3 薄板结构光纤光栅传感网络优化布局研究 |
| 6.4 薄板结构形态感知与重构试验 |
| 6.4.1 试验系统搭建 |
| 6.4.2 试验结果与分析 |
| 6.5 基于LABVIEW三维曲面重构可视化系统研究 |
| 6.5.1 可视化系统的硬件构成 |
| 6.5.2 可视化系统的软件开发 |
| 6.5.3 可视化系统人机交互界面设计 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文主要工作 |
| 7.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及学术论文 |
（8）基于智能结构仿生自修复的多功能液芯光纤关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 液芯光纤研究现状 |
| 1.2.1 液芯光纤概述 |
| 1.2.2 液芯光纤的研究现状 |
| 1.3 复合材料智能结构仿生自修复研究现状 |
| 1.3.1 复合材料智能结构概述 |
| 1.3.2 复合材料结构仿生自修复研究现状 |
| 1.4 液芯光纤在复合材料智能结构仿生自修复中的应用概述 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第2章 多功能液芯光纤纤芯材料的研制机理及其性能研究 |
| 2.1 光化学反应机理 |
| 2.1.1 光化学基础 |
| 2.1.2 光固化反应 |
| 2.2 纤芯材料的组成 |
| 2.2.1 低聚物的选择 |
| 2.2.2 单体的选择 |
| 2.2.3 光引发剂的选择 |
| 2.3 纤芯材料相关性能的研究方法 |
| 2.3.1 折射率的测量方法 |
| 2.3.2 黏度的测量方法 |
| 2.3.3 硬度的测量方法 |
| 2.3.4 附着力测试方法 |
| 2.4 纤芯材料的性能研究 |
| 2.4.1 不同光引发剂对纤芯材料性能的影响 |
| 2.4.2 单体的含量对纤芯材料性能的影响 |
| 2.4.3 光引发剂的含量对纤芯材料性能的影响 |
| 2.5 修复光源的选择 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 多功能液芯光纤结构设计与传光机理及其特性研究 |
| 3.1 液芯光纤结构设计 |
| 3.2 液芯光纤传输理论 |
| 3.2.1 液芯光纤中子午光线的传输原理 |
| 3.2.2 液芯光纤中空间光线的传输原理 |
| 3.3 液芯光纤的传输损耗研究 |
| 3.3.1 液芯光纤的传输损耗 |
| 3.3.2 液芯光纤传输损耗实验研究 |
| 3.4 液芯光纤承载性能研究 |
| 3.4.1 液芯光纤承载损耗理论分析 |
| 3.4.2 液芯光纤加载测试装置 |
| 3.4.3 结果分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于多功能液芯光纤的复合材料结构损伤自修复研究 |
| 4.1 基于多功能液芯光纤的复合材料结构损伤自修复过程 |
| 4.2 液芯光纤的涂覆层 |
| 4.2.1 涂覆层材料 |
| 4.2.2 涂覆层及带有涂覆层的液芯光纤的研制 |
| 4.2.3 涂覆层的光屏蔽性能及其粘结性能 |
| 4.3 复合材料的透光性能研究 |
| 4.4 多功能液芯光纤的埋入对复合材料板型结构性能的影响 |
| 4.4.1 三点弯曲实验方法 |
| 4.4.2 多功能液芯光纤的埋入对复合材料的性能影响 |
| 4.5 复合材料板型结构损伤及其裂纹扩展方式研究 |
| 4.6 复合材料结构损伤自修复研究 |
| 4.6.1 复合材料结构损伤自修复性能研究 |
| 4.6.2 不同修复剂对复合材料结构修复性能的影响 |
| 4.7 本章总结 |
| 第5章 基于多功能液芯光纤的典型复合材料智能结构损伤监控系统及方法 |
| 5.1 远程监测系统的总体设计方案 |
| 5.2 系统硬件设计 |
| 5.2.1 光源 |
| 5.2.2 基于多功能液芯光纤的典型复合材料智能结构 |
| 5.2.3 光电检测电路 |
| 5.2.4 ARM微处理器 |
| 5.2.5 A/D转换器 |
| 5.2.6 GPRS无线通信模块 |
| 5.3 嵌入式系统硬件开发平台 |
| 5.4 系统相关软件设计 |
| 5.4.1 ADC应用程序的设计 |
| 5.4.2 GPRS网络数据传输及其应用程序的设计 |
| 5.4.3 远程监控中心软件的设计 |
| 5.5 基于GA-SVRM的典型复合材料智能结构承载定位方法 |
| 5.5.1 支持向量机理论 |
| 5.5.2 遗传算法优化原理 |
| 5.5.3 基于GA-SVRM的承载定位过程 |
| 5.6 基于模糊控制算法的典型复合材料智能结构仿生自修复方法 |
| 5.6.1 模糊控制系统的设计原理 |
| 5.6.2 模糊控制仿生自修复系统的设计 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 多功能液芯光纤在典型复合材料智能结构中的应用研究 |
| 6.1 典型复合材料智能结构损伤仿生自修复 |
| 6.2 损伤定位结果分析与讨论 |
| 6.3 损伤仿生自修复结果分析与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点总结 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）基于FBG传感器的碳纤维复合材料固化残余应力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 复合材料中固化残余应力产生的原因 |
| 1.2.1 化学收缩来源 |
| 1.2.2 温差来源 |
| 1.2.3 模具-层合板之间的相互作用来源 |
| 1.3 残余应力检测方法及研究概况 |
| 1.3.1 有损检测方法 |
| 1.3.2 无损检测方法 |
| 1.4 光纤光栅传感器发展及其概况 |
| 1.4.1 光纤传感器发展及其概况 |
| 1.4.2 布拉格光栅原理及其发展概况 |
| 1.5 FBG传感器监测复合材料固化的应用概况 |
| 1.5.1 国内FBG监测固化的研究现状 |
| 1.5.2 国外FBG监测固化的研究现状 |
| 1.6 本文的研究意义和主要内容 |
| 第2章 基于FBG传感器监测纯树脂的固化过程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FBG传感器灵敏度测试试验 |
| 2.2.1 FBG传感器的轴向应力灵敏度试验 |
| 2.2.2 FBG传感器的温度灵敏度试验 |
| 2.2.3 FBG传感器的温度稳定性试验 |
| 2.3 FBG传感器监测纯树脂固化试验 |
| 2.3.1 试验材料及其制备过程 |
| 2.3.2 固化数据的协同处理过程 |
| 2.3.3 试验结果的处理与分析过程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 热压罐固化工艺对固化残余应力的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 预浸料性能测试及固化温度的确定 |
| 3.2.1 预浸料中的树脂含量测试 |
| 3.2.2 预浸料的固化动力学测试 |
| 3.3 热压罐固化工艺对固化残余应力的影响研究 |
| 3.3.1 固化试验方案的设计 |
| 3.3.2 试验原料及制备 |
| 3.3.3 试验数据的处理 |
| 3.3.4 试验数据分析和讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于预浸料铺层顺序的固化残余应力研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 对称铺层对固化残余应力的影响 |
| 4.2.1 对称试样的制备 |
| 4.2.2 固化监测与固化结果分析 |
| 4.2.3 正交对称层合板间残余应力的经典层合板理论分析 |
| 4.3 非对称铺层对固化残余应力的影响 |
| 4.3.1 非对称试样的制备 |
| 4.3.2 固化监测与固化结果分析 |
| 4.4 X射线衍射法测量固化残余应力 |
| 4.4.1 X射线衍射法的测试原理 |
| 4.4.2 测试仪器及过程 |
| 4.4.3 试验结果的处理与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 固化残余应力对复合材料性能的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同固化残余应力试样的层间剪切试验 |
| 5.2.1 测试原理及过程 |
| 5.2.2 试验数据的后处理 |
| 5.2.3 结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 复合材料残余应力数值模拟 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 用ANSYS软件模拟复合材料层合板固化残余应力 |
| 6.2.1 有限单元法简介 |
| 6.2.2 ANSYS有限元模型的建立与分析 |
| 6.2.3 模拟结果和试验结果的对比 |
| 6.3 结论 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间发表旳论文 |
（10）玻纤捆绑纱多轴向经编碳纤维增强复合材料力学性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多轴向经增强织物 |
| 1.2.1 多轴向经编增强织物的编织原理及设备 |
| 1.2.2 多轴向经编织物的性能特点 |
| 1.3 多轴向经编织物增强复合材料 |
| 1.3.1 纺织品增强复合材料的发展过程 |
| 1.3.2 经编多轴向增强复合材料的性能和优缺点 |
| 1.3.3 碳纤维/环氧树脂复合材料的应用 |
| 1.4 本课题的研究目的、方法和意义 |
| 第二章 双轴向经编增强织物拉伸力学性能 |
| 2.1 轴向经编织物捆绑纱—涤纶和玻璃纤维 |
| 2.1.1 涤纶纤维简介 |
| 2.1.2 玻璃纤维的分类及性能 |
| 2.1.3 玻璃纤维的可编织性研究 |
| 2.2 捆绑纱编织前后拉伸力学性能 |
| 2.3 增强织物的力学性能 |
| 2.3.1 原料基本参数 |
| 2.3.2 拉伸试样的选取和制备 |
| 2.3.3 试验原理和结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 复合材料的制备及基本参数 |
| 3.1 复合材料的制备 |
| 3.1.1 复合材料成型工艺 |
| 3.1.2 复合材料中织物铺层方式 |
| 3.1.3 VARTM复合材料的加工步骤 |
| 3.2 复合材料的基本参数和孔隙率测试 |
| 3.2.1 基本参数测试 |
| 3.2.2 复合材料孔隙率测试方法 |
| 3.2.3 孔隙率测试及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 玻纤捆绑纱碳纤维增强复合材料拉伸性能研究 |
| 4.1 拉伸试验方法和条件 |
| 4.1.1 拉伸试样 |
| 4.1.2 试验原理 |
| 4.1.3 试验步骤及注意事项 |
| 4.2 拉伸应力应变曲线及结果的的比较与分析 |
| 4.2.1 复合材料经向拉伸分析 |
| 4.2.2 复合材料45°拉伸分析 |
| 4.2.3 复合材料纬向拉伸分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 玻纤捆绑纱碳纤维增强复合材料弯曲性能研究 |
| 5.1 弯曲试验方法和条件 |
| 5.2 试验原理 |
| 5.3 测试结果和破坏模式分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 玻纤捆绑纱碳纤维增强复合材料冲击性能研究 |
| 6.1 纤维增强复合材料的冲击试验方法 |
| 6.2 受冲击后复合材料的断裂理论 |
| 6.2.1 复合材料的断裂特点 |
| 6.2.2 断裂中的能量吸收过程 |
| 6.2.3 影响复合材料冲击性能的因素 |
| 6.3 冲击试验方法和条件 |
| 6.4 冲击强度的比较与分析 |
| 6.5 复合材料冲击破坏模式和理论分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结语 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间的研究成果目录 |
| 致谢 |
四、编入碳纤维编织复合材料的光纤光学性能实验研究(英文)（论文参考文献）
- [1]电磁屏蔽功能石墨烯/碳纳米管气凝胶-棉复合柔性织物的制备与性能[D]. 王鹏. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]混掺纤维与纳米炭黑对智能混凝土裂缝自感知性能的影响[D]. 柳根金. 大连理工大学, 2021
- [3]碳纤维复合材料连续拉挤集成技术及工程化应用研究[D]. 王永伟. 山东大学, 2020(04)
- [4]多材料光纤的设计、制备、性能及应用研究[D]. 杜明辉. 华南理工大学, 2020(01)
- [5]空间结构热变形与应变场分布式光纤监测方法研究[D]. 黄居坤. 南京航空航天大学, 2019
- [6]航天器金属结构冲击与疲劳裂纹扩展分布式光纤监测研究[D]. 郑丁午. 南京航空航天大学, 2019
- [7]基于光纤传感技术的结构热属性与变形监测方法研究[D]. 周林. 南京航空航天大学, 2018(02)
- [8]基于智能结构仿生自修复的多功能液芯光纤关键技术研究[D]. 沈令斌. 南京航空航天大学, 2017(02)
- [9]基于FBG传感器的碳纤维复合材料固化残余应力研究[D]. 田恒. 武汉理工大学, 2012(04)
- [10]玻纤捆绑纱多轴向经编碳纤维增强复合材料力学性能的研究[D]. 赵兆. 东华大学, 2012(07)