用於結構損傷監測的新型應變梯度感測器研製

《用於結構損傷監測的新型應變梯度感測器研製》是依託江蘇大學，由駱英擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：用於結構損傷監測的新型應變梯度感測器研製
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：駱英
• 依託單位：江蘇大學

項目摘要

在課題組近年來對撓曲電材料、壓電感測器技術和微/納米加工技術等相關研究基礎上，研製用於監測結構損傷的新型應變梯度感測器。揭示微米級撓曲電材料的力/電耦合係數與介電特性、溫度、尺度效應等內在聯繫以及力/電能量轉換關係；製備高性能的撓曲電材料納米粉體，最佳化設計感測單元，製作高靈敏的微米級撓曲電應變梯度感測器，實現線上監測損傷導致的應變梯度，進而達到超前監測結構中應力集中區域損傷的萌生；構建應變梯度感測器損傷監測驗證平台，結合工程實際用已有確定解析解的圓孔、裂紋試樣進行驗證。可以預期項目研究所形成的相關理論、方法及其成果，將有望促進微納米感測/驅動器、納米發電機、納米能量收集器等開發和廣泛套用，極大地推進結構中早期損傷檢測技術和結構健康線上監測技術的發展，對結構損傷感測技術領域的學術和工程套用有著重要而又深遠的意義。

結題摘要

在課題組近年來對撓曲電材料、壓電感測器技術和微/納米加工技術等相關研究基礎上，研製了用於監測結構損傷的新型應變梯度感測器(SGS)。揭示了微米級(500nm)撓曲電材料的力/電耦合係數與介電特性、尺度效應等內在聯繫以及力/電能量轉換關係；製備高性能的70nm撓曲電材料納米粉體，最佳化設計了感測單元，製作了高靈敏的微米級撓曲電應變梯度感測器，實現了線上監測損傷導致的應變梯度，進而達到了超前監測結構中應力集中區域損傷的萌生；最後構建了應變梯度感測器損傷監測驗證平台。 課題組共主辦學術大會5場，其中國際學術大會2場，全國學術大會3場；參加國內外學術合作交流40次，其中參加國際會議3次，國際合作交流2次。項目共發表論文31篇：其中SCI檢索8篇，其中SCI一區1篇；EI檢索2篇。專利2部。獲省部級獎3次。已畢業博士生2名，碩士生14名。 可以預期項目研究成果將有望促進微納米感測/驅動器、納米發電機、納米能量收集器等開發和廣泛套用，極大地推進結構中早期損傷檢測技術和結構健康線上監測技術的發展，對結構損傷感測技術領域的學術和工程套用有著重要而又深遠的意義。