《基於碳納米管感測和導波的結構健康性監測研究》是依託上海交通大學，由李富才擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於碳納米管感測和導波的結構健康性監測研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李富才
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
感測器的安裝對結構性能的負面影響及其與結構間耦合性能衰退的問題是阻礙基於導波的主動線上結構健康性監測技術實用化的主要因素。本項目以碳納米管增強碳纖維複合材料結構為研究對象，套用準連續介質模型和多尺度力學方法，對增強複合材料結構中生長於碳纖維上的單個碳納米管的動力學行為、碳納米管簇作為導波激勵/感測器件的特性、導波在納米管增強複合材料結構中的傳播特性、導波與結構中納米管增強區域及損傷的耦合、試件模擬與試驗等五個方面開展研究，探索將增強複合材料中的碳納米管作為導波激勵和感測器用於結構健康性監測的理論分析與建模仿真問題。研究過程將充分重視學科交叉與滲透，在現有研究成果的基礎上，研究開發自主創新的理論和技術，為在主動式結構健康性監測技術中實現激勵/感測器與碳納米管增強複合材料基體在材料級的融合奠定理論分析和建模仿真基礎。本項目的研究對推動結構健康性監測技術的發展具有重要的理論意義和工程實用價值。
結題摘要
感測器的安裝對結構性能的負面影響及其與結構間耦合性能衰退的問題是阻礙基於導波的主動線上結構健康性監測技術實用化的主要因素。本項目以碳纖維複合材料結構為研究對象，套用理論分析、動力學仿真和試驗相結合的方法，對碳納米管薄膜的激勵/感測特性、碳納米管薄膜驅動器的試驗工藝和方法、導波在碳纖維複合材料結構中傳播的機理、導波與複雜結構中損傷的耦合特性等方面開展了研究工作，探索了將碳納米管薄膜作為結構健康監測中的感測和激勵器件的可行性。研究成果為在主動式結構健康監測技術中實現激勵/感測器與結構在材料級的融合奠定了理論分析、建模仿真和試驗的基礎。本項目的研究對推動結構健康監測技術的工程套用具有重要的理論意義和實用價值。 在本項目的資助下，已發表和錄用論文20篇，其中被SCI收錄6篇、EI收錄7篇（不含被SCI同時收錄的論文）、ISTP收錄3篇；申請國家發明專利2項，獲授權國家發明專利3項，軟體著作權2項；博士研究生畢業2名、在讀3名；碩士研究生畢業2名、在讀5名。
