材料科学论文_基于嵌入式纳米传感技术的FRP全

文章目录

中文摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景与目的意义

1.2 研究现状与存在问题

    1.2.1 复合材料结构健康监测研究现状

    1.2.2 风险评估理论方法研究现状

    1.2.3 存在问题分析

1.3 科学问题与研究内容

1.4 技术路线

2 嵌入式碳纳米纤维传感器使能的结构健康监测技术研究

2.1 碳纳米纤维传感器的制备

    2.1.1 技术方案与原材料选择

    2.1.2 纤维传感器连续加工工艺设计

    2.1.3 纤维传感器微观结构表征

    2.1.4 温度对纤维传感器电学性能的影响

2.2 碳纳米纤维传感器与复合材料的一体化成型

    2.2.1 技术方案与原材料选择

    2.2.2 纤维传感器与复合材料一体化成型工艺设计

    2.2.3 连续加工与一体化成型工艺优势特点分析

2.3 基于嵌入式传感技术的复合材料全生命周期健康监测

    2.3.1 复合材料加工成型过程原位在线监测方法构建

    2.3.2 复合材料服役使用状态原位在线监测方法构建

2.4 本章小结

3 FRP复合材料加工阶段健康监测研究

3.1 碳纳米纤维传感器对树脂固化过程的监测规律与性能

    3.1.1 纤维传感器对树脂固化过程的监测响应行为分析

    3.1.2 监测响应行为与树脂固化动力学的内在联系

    3.1.3 碳材料种类对纤维传感器过程监测性能的影响

3.2 极端加工条件下碳纳米纤维传感器的过程监测效应

    3.2.1 不同固化温度下纤维传感器监测响应行为分析

    3.2.2 不同固化剂配比条件下纤维传感器监测响应行为分析

    3.2.3 干点/局部浸润条件下纤维传感器监测响应行为分析

3.3 碳纳米纤维传感器对树脂固化过程的监测机理

    3.3.1 结构依赖性过程健康监测机理探究

    3.3.2 基于差式扫描量热法(DSC)的监测机理验证

    3.3.3 碳纳米传感技术过程监测性能优势比较分析

3.4 本章小结

4 FRP复合材料服役阶段健康监测研究

4.1 碳纳米纤维传感器对复材受力状态的监测规律与性能

    4.1.1 纤维传感器对复材拉伸状态的监测响应行为分析

    4.1.2 纤维传感器对复材弯曲状态的监测响应行为分析

    4.1.3 碳材料种类对纤维传感器微形变监测性能的影响

4.2 极端受力条件下碳纳米纤维传感器的状态监测效应

    4.2.1 纤维传感器对复材累积损伤的监测响应行为分析

    4.2.2 拉伸-断裂状态下纤维传感器监测响应行为分析

    4.2.3 碳材料种类对纤维传感器损伤监测性能的影响

    4.2.4 应力疲劳状态下纤维传感器鲁棒性分析

4.3 碳纳米纤维传感器对复材受力状态的监测机理

    4.3.1 结构依赖性状态健康监测机理探究

    4.3.2 基于树脂浸润效果的监测机理验证

    4.3.3 基于碳材料种类的状态监测手段优选

4.4 本章小结

5 基于结构健康监测技术的复合材料全生命周期失效风险分析研究

5.1 复合材料全生命周期失效风险分析的总体思路

    5.1.1 风险分析方案设计

    5.1.2 风险影响因素分析

    5.1.3 风险评估方法构建

5.2 复合材料加工阶段的失效风险评估方法

    5.2.1 凝胶阶段动态风险评估曲线设计

    5.2.2 硬化阶段动态风险评估曲线设计

    5.2.3 后固化阶段动态风险评估曲线设计

    5.2.4 分段式动态风险评估规则总结说明

5.3 复合材料服役阶段的失效风险评估方法

    5.3.1 动态特征风险指标分析

    5.3.2 动态风险评估模型建立

5.4 复合材料全生命周期的失效风险评估流程与控制策略

    5.4.1 全生命周期风险评估流程设计

文章来源：《传感技术学报》 网址: http://www.cgjsxb.cn/qikandaodu/2021/1110/561.html