一、压电传感器发展史的研究和开发建议（论文文献综述）
《中国公路学报》编辑部[1]（2014）在《中国桥梁工程学术研究综述·2014》文中认为为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了各国桥梁工程领域（包括高性能材料、桥梁作用及分析、桥梁设计理论、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测、评估及加固等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结了中国桥梁工程建设成就的同时对未来桥梁工程的发展趋势进行了展望;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了细化和疏理:高性能材料方面重点分析了超高性能混凝土（UHPC）和CFRP材料,桥梁作用方面分析了车辆荷载和温度,钢桥及组合结构桥梁方面分析了钢桥抗疲劳设计与维护技术和钢-混凝土组合桥梁,桥梁防灾减灾方面分析了抗震、抗风、抗火、抗爆和船撞及多场、多灾害耦合;最后对无缝桥、桥面铺装、斜拉桥施工过程力学特性及施工控制、计算机技术对桥梁工程的冲击进行了剖析,以期对桥梁工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
张福学[2]（1984）在《压电传感器发展史的研究和开发建议》文中研究表明 §1 压电传感器的现状和分析 利用导体、半导体、介电体、铁磁体、铁弹体、磁弹体等的功能特性,能构成各种各样的传感器。当前应用最多的是半导体传感器,但介电体和铁磁体传感器的应用不断增多,特别是由于微电子学和压电学的进步,压电传感器有了重大突破。 如附表所列,利用压电材料的压电,
张杰[3]（2013）在《基于压电敏感材料的加速度传感器设计及其动态特性分析》文中研究表明传感器是检测系统的重要环节。传感器的机理研究、结构设计与分析是研制传感器的重要任务。本文针对一种基于压电敏感材料的加速度传感器进行结构设计和动态特性分析的研究工作。主要完成了如下内容：（1）针对压电敏感材料,分析敏感材料的电学和力学特性、传感测量原理、机电信号转换原理,进行压电加速度传感器的机理研究；完成了压电加速度传感器的频率响应特性的定性分析。（2）基于压电敏感材料的压电效应和加速度传感器测振原理,考虑微机械加工工艺,参考现有压电式加速度传感器结构形式,完成了一种平面剪切型轻质压电式加速度传感器的结构设计。（3）基于各向异性材料的有限元分析原理,完成了所提出的压电式加速度传感器动态特性分析。包括传感器零部件级和整体结构系统的模态计算、模态匹配分析；主要电参数等对传感器动态特性的影响规律。（4）根据压电加速度传感器结构和动力学特性,将传感器系统简化为单自由度基础激励模型,建立了其运动方程；通过仿真计算,给出敏感元件与系统结构的位移-频率响应,结合输出电压-频率响应,研究传感器输入输出特性规律。
李宵宵[4]（2010）在《加速度传感器的标定系统与实验研究》文中进行了进一步梳理加速度传感器大量应用于军事、航天、大地测量和工业控制等领域,其中压电式加速度传感器具有结构简单、体积小、重量轻、耐高温、测量的频率范围宽、动态范围大、性能稳定、输出线性好等优点而得到十分广泛的应用。加速度传感器的频率响应特性直接影响到其使用性能,在振动分析和测试中需要进行标定,根据频响曲线来确定传感器的动态性能。目前国内外普遍采用机械式标定,人工手动调整正弦激励,由机械式记录仪逐点记录响应特性。由于机械系统阻尼大、响应慢,直接影响到测试精度,而且工作量大、人为干扰因素多,标定难免出现误差。而如果采用计算机程序控制标定过程,自动调整测试激励,即时数字化数据采集,利用数据库存贮和处理功能,就可以提供更丰富的测试信息和分析手段,提高标定精度和效率。本文从加速度传感器的物理学原理出发,研究其动态性能指标的评价方法,明确实验目标,结合传统的机械式标定方法,设计出一套基于计算机和单片机控制单元的加速度传感器数字化标定系统,并搭建试验平台,在实际测试中分析系统的可行性和可靠性,改善系统不足,构建出一套满足设计目标和功能要求的加速度传感器数字化标定系统。
程英雷[5]（2020）在《埋入式压电加速度传感器及其在混凝土结构震动中的监测研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着社会经济的高、快速发展和施工技术的进步,兴建了诸如水利大坝、高层建筑、道路桥梁等一系列单体工程或具有综合使用功能的大型土木工程结构,大大推动了人类社会进步和发展。然而这些大型土木工程结构在其服役期间,由于忽略了对这些结构的周期性的损伤检测或实时、在线的健康监测,导致部分土木工程结构因其自身的损伤累积和抗力的衰减而发生破坏,从而引发突发性灾难事故。因此,采用基于智能传感器系统和数据采集分析系统对土木工程结构进行实时的长期在线健康监测/检测,在灾害降临前预警显得越发重要。压电陶瓷作为一种具有正逆压电效应的功能陶瓷,其具有快速响应的传感特性和激励功率小的驱动特性,同时线性度好、能耗与成本低、组合灵活以及易于加工设计的诸多优点在土木工程领域得到了广泛的研究和应用。依据压电敏感元件的传感特性制备的压电式加速度传感器是土木工程结构损伤监/检测领域中的重要方向。基于以上背景,本文针对现有压电加速度传感器金属封装与混凝土耦合性差、防水性及耐久性差等问题,以PZT-5H压电陶瓷、水泥/聚合物、镀锌钢片质量块等为原材料制备了一种整体结构稳定适用于埋入混凝土结构内部同时不改变混凝土局部承力特性的埋入式压电加速度传感器,具体研究工作如下所示:（1）基于已有理论对埋入式压电加速度传感器的结构进行设计,同时针对混凝土结构低频振动特点,以PZT-5H型压电陶瓷为传感元件,镀锌钢片作为附加质量块,水泥/聚合物的混合物作为基座和封装材料制备了一种埋入式压电加速度传感器。探讨了加速度传感器组装部件中压电陶瓷和金属质量块厚度对传感器灵敏度和频率响应性能影响规律。结果表明,随着压电陶瓷PZT-5H的厚度增大或随着镀锌钢片质量块厚度增大,传感器的灵敏度S均逐渐增大,频响范围则均呈现降低的趋势。表明了加速度传感器灵敏度S和频响范围是两个互相独立的性能参数,通过将压电陶瓷、质量块厚度协调处理可以确定适用于混凝土结构低频振动测试所需传感器的性能参数。（2）采用试验验证方式对传感器的频率独立性、重复性以及迟滞特性进行了测定,同时基于自制埋入式加速度传感器对标准振动台系统模态参数进行了测试。试验结果表明:随机抽取的多个自制埋入式压电加速度传感器在不同频率加载下,其输出幅值稳定不变,不随加载频率的改变而出现波动,说明在测试范围内其具有很好的频率独立性;在正反安装下传感器的输出响应一致,拟合后线性度高,其良好的线性关系表明加速度传感器在不同工况下迟滞特性好。在相同条件下,连续测得的传感器四组灵敏度随加速度的变化基本不变,说明在测试范围内其具有很好的频率重复性。（3）设计施工了一个三层的GFRP筋框架模型结构,对细石混凝土试件进行了弹性模量试验和抗压强度试验,并对FRP筋进行了拉伸试验,对模型结构进行了振动台试验,并对标准件与自制件的输出数据进行了绘图分析,得出自制件的输出稳定性和精确度还有待提高,但整体输出趋势和放大系数趋势基本趋于一致,证明自制加速度传感器有在实际应用中的价值,同时可以根据放大系数、自振频率和自振周期大致分析结构的损伤程度,对FRP筋混凝土框架结构的健康监测有一定的参考价值。
张忠华[6]（2009）在《基于多次压电效应的执行器研究》文中提出基于压电效应的传感器与执行器以其优越的性能在国民经济和国防工业中发挥着独特作用,现代精密测试与驱动技术的发展迫切需要深化与扩展压电理论,对多次压电效应的理论与应用研究势在必行。本文在国家自然科学基金（50675026）的资助下,运用压电学、晶体物理学、电介质物理学、各向异性弹性力学等交叉学科的理论,对压电晶体多次压电效应进行了深入系统地研究,研制出基于多次压电效应的微执行器和自感知执行器。本文具体工作如下:基于经典压电理论研究了压电晶体的纵向三次耦合效应,提出压电晶体三次正、逆压电效应的实验研究方法。从四类压电方程出发,推导出压电体分别在外应力和外电场作用下的多次压电效应的通用数学模型。通过与改变PZT-5叠堆边界条件等效的实验方法得到了纵向三次耦合效应,实验表明三次正、逆压电效应产生的结果与压电叠堆所施外场具有良好的线性关系,实验结果不仅验证了多次压电效应理论的正确性,而且证明了所提出的实验方法的科学性和可行性。同时,采用两片由压电系数d11转换的xy切型石英晶片制成压电石英晶组,研究了工程实际中广泛应用的压电石英三次压电效应,通过与压电石英晶组并联远大于其等效电容量的电容,消除了压电石英中的多次压电效应,从而量化压电石英晶体的纵向三次压电效应,并得到了多次压电效应对石英传感器静态灵敏度的影响结果,实验表明压电传感器的静态灵敏度提高了1.75%。分析了多次压电效应对压电石英力传感器刚度、固有频率和机电耦合系数的影响。研制开发出基于压电陶瓷叠堆多次压电效应的微执行器。研究了基于多次压电效应微执行器的原理,并验证了其可行性。通过选择微执行器的核心元件,确定其结构形式和预紧方式,从而建立了微执行器的力学模型,设计了微执行器的执行板和壳体,得到各部件的尺寸参数,并通过有限元分析进一步验证了微执行器的各部件参数选择的合理性,最后研制出基于多次压电效应的微执行器。对微执行器进行了性能检定,静态标定结果表明微执行器的外载荷与其输出电压、弹性位移以及二次逆压电位移均具有良好的线性关系。在动态标定中得到微执行器的固有频率为4.433KHz。该微执行器不仅能够实现弹性位移和二次逆压电位移的两次定位,而且可通过微执行器的一次正压电效应进行外载荷的校验。基于多次压电效应理论进行了压电执行器位移自感知的研究,提出基于多次压电效应自感知执行器的解耦方法。通过引入参考电容,采取电流积分与差分比例运算电路相结合的方式进行PZT-5叠堆执行器的位移自感知实验,结果表明压电执行器本身产生的多次正压电效应可以反映其输出位移信息,同时证明了解耦方法的正确性,从而得到一种较传统电桥电路解耦更易于在工程实际应用的方法。以基于压电陶瓷多次压电效应的微执行器为对象,进行了其位移自感知的实验研究,实验结果进一步表明基于多次压电效应的自感知方法能够很好地获取出该微执行器的位移输出信号。
卢方[7]（2014）在《风机叶片覆冰监测与防冰除冰试验研究》文中认为近年来,为了满足日益增长的能源需求，风电作为一种公认的可再生能源在大多数发展中国家已经得到了快速的发展。对风电场建设方面的资金投入，也有了显著的增长。然而，安装在寒冷地区或高海拔地区的风机在冬季运行时经常遭遇结冰气候。风机叶片覆冰会显著影响叶片的气动性能从而导致电力生产损失以及由于覆冰增加所产生的不对称荷载引发的机械故障，甚至可能导致停机。为保障安装在寒冷地区的风机冬季结冰气候下正常运行，本文提出了一种风机叶片覆冰监测方法和防冰除冰技术，并进行相关试验研究。具体工作如下：（1）提出了一种基于压电陶瓷技术的风机叶片覆冰监测方法，利用模型叶片上的压电陶瓷作为驱动器和传感器进行了在不同覆冰厚度下的覆冰监测试验研究，采用小波包能量分析方法对信号数据进行分析。试验结果表明：接收信号的小波包能量值随结冰厚度的增加而降低。因此，根据小波包能量值的变化便可以实现被测结构结冰监测的目的。（2）开展碳纤维复合材料电阻稳定性试验研究，从树脂浸润及温度变化两方面分别考察复合材料电阻的稳定性。试验结果表明，碳纤维复合材料电阻具有一定的稳定性，为其在风力机叶片防除冰中的应用提供了可靠保证。（3）开展叶片比例模型在常温及低温（冰柜内）静止条件下的防冰除冰试验，研究在不同环境温度、不同通电电压下模型叶片的静态温升以及融冰效果。试验结果表明，通电后叶片模型发热迅速稳定，而且叶片表面的温度场分布均匀，具有很好的防冰和融冰效果。（4）设计制作一个由电动机驱动的风机模型，在模拟寒冷试验室内开展了不同环境温度、不同转速和不同输入电压下的防冰和除冰试验。结果表明，在旋转状态下能够实现防冰和除冰的要求，并且叶片表面温度沿根部到叶尖部依次降低，因此叶尖部的温度相对较低，属于重点防冰区域。
李丰[8]（2017）在《压电式MEMS传感器的稳健设计研究》文中认为随着微机械加工技术的发展,MEMS传感器的研究受到广泛重视。其中压电式MEMS传感器因可实现多功能化、智能化、集成化和无需辅助电源等优势,有着极高的应用前景。然而MEMS传感器的特征尺寸在纳、微米量级,使得其力学行为和运动规律等与宏观机械系统有很大不同。传统机械设计理论不再适用于MEMS器件的设计,本文在压电式MEMS传感器的设计中引入稳健设计思想,对压电式MEMS传感器的稳健设计方法进行了理论研究、数值计算和仿真验证。本文分别研究了基于随机模型、容差模型和模糊模型的微传感器的稳健设计原理和建模方法。通过对单根纳米纤维压电性能的稳健设计研究,建立了其基于容差模型和随机模型的稳健设计数学模型,得到单根纳米纤维结构设计参数的优化解,有效提高其压电性能。对比发现其容差和随机稳健优化结果具有较好的一致性,表明稳健设计在MEMS传感器敏感元件结构优化设计中的重要意义,为后续压电双晶梁MEMS传感器的稳健设计提供了思路和方法。为了避免压电双晶梁MEMS传感器的稳健设计过程中的盲目性,提高MEMS传感器的设计效率。采用ANSYS仿真分析了压电双晶梁结构参数对其输出电压的影响,合理选取压电双晶梁MEMS传感器的稳健设计变量。通过ANSYS仿真讨论压电双晶梁结构参数对其最大位移的影响,将压电双晶梁最大位移的ANSYS仿真结果与Simts理论值对比发现两者误差率小于9%,说明ANSYS仿真结果正确可靠,为有限元仿真验证稳健设计结果提供理论依据。利用本文所提到的三种稳健设计模型研究了压电双晶梁MEMES传感器的优化设计。详细地分析了压电双晶梁中的可控和不可控因素,考虑稳健设计参数的不确定性（随机性和模糊性）和MEMS工艺中存在的加工偏差;以保证压电双晶梁边界约束、应力约束和应变约束的稳健可行性为基础,建立了压电双晶梁MEMS传感器的稳健设计数学模型并求解。设计结果与原方案相比较,表明稳健设计能提高MEMS传感器的质量性能,控制其加工成本;当MEMS传感器实际加工尺寸与稳健设计参数发生变差（在一定范围内）时能保持性能稳定,提升MEMS传感器微加工的成品率,验证了稳健设计方法的实用性和有效性。应用ANSYS仿真验证了压电双晶梁MEMS传感器的稳健设计结果正确可靠。ANSYS仿真验证还表明稳健设计在提高MEMS传感器质量性能的基础上,不仅压电双晶梁整体结构尺寸下降,压电双晶梁的最大位移也减小,提高MEMS传感器的安全性。
仝飞飞[9]（2015）在《多通道串联式压电细胞传感器的构建及应用研究》文中研究说明生物传感器应用生物体、微生物、细胞或生物物质作为敏感元件,感知外界的物理或化学的刺激,从而产生各类生理参数的响应或物理与化学参数的响应,传感器接收并感受这些响应并作出评价。生物传感器及其检测技术在临床诊断、药物功能与毒性分析、环境毒物监测、食品安全分析等相关领域都有广泛的应用前景。本实验室主要以串联压电传感技术的创新及应用拓展作为研究方向并取得了一定进展和大量实验积累。串联压电生物传感器SPQC的具体部件包括传感器的探测电极、石英晶体、振荡电路、和其他相关辅助元器件,其产生响应信号的核心是石英晶体,其功能实现部件是检测探头即串联电极。SPQC既保留了压电石英晶体传感器灵敏度高、低成本、易于操作等优点,又巧妙地使晶振摆脱液相损耗的影响,其稳定性有了极大的提高。在环境微生物监测、临床致病菌的快速检测、药敏实验等领域已经得到很好的应用。为了满足多个细胞样本同时无损在线检测的需求,为细胞药理学与毒理学研究提供新的科学有效的方法,开拓SPQC传感器的体外活细胞动态监测平台,本文做了以下研究工作:（1）将体外细胞培养技术与SPQC传感器相结合,以ITO电极作为细胞传感基底,构建了多通道串联式压电细胞传感系统（ITO-MSPQC）的活细胞实时在线检测平台。其频移响应曲线能够很好地反映细胞的生长过程,抗背景电解质干扰能力强,可维持很好的频率稳定性。与传统生物学检测手段相比,ITO-MSPQC传感器是一种非侵扰性、无需标记的细胞传感手段,可代替传统的细胞培养板实验,自动化在线纪录细胞的粘附、生长、增殖等生长状态,提供细胞实时动态分析数据。（2）将构建的ITO-MSPQC压电细胞实时传感监测平台对不同接种浓度的骨肉瘤细胞MG63的粘附、铺展、增殖进行了监测和定量分析,并研究了不同浓度的低氧模拟化学试剂CoCl2对MG63细胞的生物学特性的影响作用。发现CoCl2化学模拟低氧过程中伴随着对细胞增殖和凋亡的复杂影响,与CoCl2的浓度和处理时间都有紧密关系,不同低氧状态下细胞表现出不同的生物学特征。ITO-MSPQC压电细胞传感器为体外评估化学药品的细胞毒性作用提供了一种简便、廉价的方法,可用于分析药物对细胞的作用模式。（3）为了提高检测信号强度,对细胞生长进行更灵敏的在线检测,我们对传感器的电极进行改造,将共面微电极引入压电细胞传感检测系统中,构建了新的适合细胞在线监测的Micro Au-MSPQC串联压电细胞传感器。该螺旋方形微金电极,根据细胞形状与大小来考虑电极的尺寸,细胞粘附生长时能桥接两个相邻的电极带。微电极电极间稳态电流密度高、电极间传质速度快、响应时间短,电极平面上收集更多的信号,能够反映出电极上细胞生长状态的微小变化,因此,灵敏度有了明显的提高。Micro Au-MSPQC串联压电细胞传感器是一种新型非侵扰式、无标记、活细胞在线监测技术。（4）利用新构建的Micro Au-MSPQC串联压电细胞传感器实时在线监测了内毒素LPS诱导的人脐静脉内皮细胞损伤以及VC/VE两种抗氧化维生素对该损伤的药物作用。传感器频移响应曲线表明低浓度的内毒素LPS在短时间内能促进HUVEC细胞的增殖,而在超过一定时间后则表现为对细胞抑制增殖及诱导凋亡的作用。另外发现VC和VE联合用药在低浓度（10μmol/L）就能很好地发挥减弱LPS损伤的作用。传感器监测结果与MTT检测及显微镜形态观察结果一致。（5）为了更好的模拟体内生理条件,研究刺激因子对内皮细胞屏障功能的影响,我们采用PPy[p Glu]-p Ly生物兼容性导电多聚物膜修饰传感器的ITO工作电极,构建了生物兼容性导电膜修饰电极串联压电细胞传感器（BIO-MSPQC）。电化学阻抗谱（EIS）对多聚物膜以及人脐静脉内皮细胞单层制备的不同步骤进行了表征。用传感器方法检测LPS、组胺等外源性或内源性炎症物质对内皮细胞屏障功能的影响,实验结果表明LPS或组胺诱导的内皮细胞层压电频移响应与刺激物的剂量有依赖关系,证实了BOI-MSPQC传感器是一种评价内皮细胞屏障功能在炎症介质中受损的有价值的方法。本研究可进一步推进压电生物传感器在细胞毒性药物检测中的应用。
李立飞[10]（2011）在《基于压电陶瓷的应力测量和混凝土构件的损伤识别研究》文中研究表明伴随着我国经济的飞速发展,我国正进行着大规模的基础设施建设,各种大型复杂结构不断出现,但由于工程结构材料的老化、使用环境等因素的影响、缺乏正常的维护,大量的民用和工业建筑以及各种基础工程设施在其生命周期内不可避免地存在着损伤的累积和性能退化,在地震和强台风等极端荷载作用下可能失效进而引发突发性灾难。因此,对土木工程结构的强动力荷载作用后的性能进行监测和评估成为土木工程领域的研究热点之一。此外,土木工程结构在不同的荷载作用下的应力的测量一直是土木工程领域所关心的重要问题之一,可靠的应力测量手段的研究和开发对土木工程研究以及结构性能评估均具有重要意义。压电陶瓷（Lead Zirconate Titanate,PZT）材料由于其具有响应速度快、频响范围宽、线性关系好、容易剪裁加工成型且价格低廉,以及所特有的可以同时作为传感和作动特性的优点,成为一种智能材料在土木工程领域有着良好的应用前景。本文基于压电陶瓷开发了动力和准静力荷载作用下混凝土结构应力测量技术以及混凝土构件的损伤监测方法。本文的主要内容如下：1.在简要论述土木工程结构健康监测的目的和意义的基础上回顾了健康监测中的损伤诊断方法,详细地介绍了智能材料和结构系统,并重点论述了基于压电陶瓷的健康监测研究的进展。2.在介绍压电材料的基本特性和本构理论的基础上,阐述了基于压电陶瓷应力传感器的构造方法、测量原理、测量电路以及测量设备,为传感器的制作与标定试验做准备。3.开发了适用于混凝土结构的基于压电陶瓷的应力传感器,详细介绍了其制作方法。为了对传感器用于动力荷载作用下的应力测量性能进行研究,设计制作了一台小型落锤冲击试验机,对压电陶瓷应力传感器的灵敏度进行了标定。同时,尝试使用机械式千斤顶对自制压电陶瓷应力传感器用于准静应力测量进行了标定,表明自制的压电应力传感器用于动应力以及准静力应力测量的可行性。4.开展了基于小波包能量分析的在钢筋混凝土柱和剪力墙构件损伤主动识别研究。在介绍小波包分析法的相关理论的基础上,运用自制的基于压电陶瓷的智能骨料,对钢筋混凝土柱和剪力墙构件中进行了基于波动法的主动监测,结果表明基于压电陶瓷的智能骨料可以对混凝土结构的损伤进行有效监测。
二、压电传感器发展史的研究和开发建议（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、压电传感器发展史的研究和开发建议（论文提纲范文）
（1）中国桥梁工程学术研究综述·2014（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 桥梁工程建设成就及展望 (同济大学肖汝诚老师、郭瑞、姜洋提供原稿) |
| 1.1 建设成就 |
| 1.1.1 设计水平的提高 |
| 1.1.2 施工技术的发展 |
| 1.1.3 桥梁工程防灾和减灾技术的改进 |
| 1.2 展望 |
| 1.2.1 桥梁全寿命与结构耐久性设计 |
| 1.2.2 高性能材料研发及其结构体系的创新[3] |
| 1.2.3 超深水基础建造技术 |
| 1.2.4 创新施工装备和监测设备的研发 |
| 1.2.5 桥梁设计理论和技术的发展 |
| 2 高性能材料 |
| 2.1 超高性能混凝土 (湖南大学邵旭东老师、张哲博士生提供原稿) |
| 2.1.1 UHPC桥梁工程应用现状 |
| 2.1.2 UHPC在大跨桥梁上的应用展望 |
| 2.1.3 小结 |
| 2.2 纤维复合材料 (江苏大学刘荣桂老师提供原稿) |
| 2.2.1 CFRP材料在预应力大跨桥梁结构中的应用 |
| 2.2.1. 1 CFRP索 (筋) 锚具系统 |
| 2.2.1. 2 CFRP材料作为受力筋 |
| 2.2.1. 3 CFRP材料作为桥梁索结构 |
| 2.2.2 CFRP材料在桥梁结构补强加固中的应用 |
| 2.2.3 基于CFRP材料自感知特性的结构体系研发及应用现状 |
| 2.2.4 CFRP材料现代预应力结构应用研究展望 |
| 2.3 智能材料与纳米材料[49] |
| 3 作用及分析 |
| 3.1 汽车作用 (合肥工业大学任伟新老师、中南大学赵少杰博士生提供原稿) |
| 3.1.1 研究现状 |
| 3.1.1. 1 研究方法及阶段 |
| 3.1.1. 2 第1类模型 |
| 3.1.1. 3 第2类模型 |
| 3.1.2 各国规范的相关车辆荷载模型 |
| 3.1.3 研究重点和难点 |
| 3.1.4 研究发展方向 |
| 3.1.4. 1 基于WIM系统和实时交通要素监测的车辆数据调查统计 |
| 3.1.4. 2 基于多参数随机模拟技术的车辆荷载流模拟 |
| 3.1.4. 3 基于交通流的桥梁结构效应及安全评估技术 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 温度作用 (东南大学叶见曙老师提供原稿) |
| 3.2.1 混凝土箱梁的温度场和梯度温度 |
| 3.2.1. 1 温度场 |
| 3.2.1. 2 梯度温度 |
| (1) 沿箱梁高度的梯度温度分布形式 |
| (2) 最大温差值 |
| (3) 梯度温度的影响因素 |
| 3.2.2 混凝土箱梁温差代表值 |
| 3.2.3 混凝土箱梁温度场及温度应力的数值分析 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 分析理论方法 (长安大学梁鹏老师提供原稿) |
| 3.3.1 单梁、空间梁格、空间网格建模 |
| 3.3.2 非线性分析 |
| 3.3.3 多尺度建模 |
| 4 桥梁设计理论与方法 (长安大学罗晓瑜、王春生老师, 同济大学陈艾荣老师提供原稿) |
| 4.1 桥梁及典型构件寿命的给定 |
| 4.1.1 桥梁结构寿命给定 |
| 4.1.2 国外桥梁及构件使用寿命 |
| 4.2 桥梁性能设计 |
| 4.2.1 安全性能设计 |
| 4.2.2 使用性能设计 |
| 4.2.3 耐久性能设计 |
| 4.2.4 疲劳性能设计 |
| 4.2.5 景观性能设计 |
| 4.2.6 生态性能设计 |
| 4.2.7 基于性能的桥梁结构设计方法 |
| 4.3 寿命周期管养策略及设计 |
| 4.4 寿命周期成本分析和决策 |
| 4.5 桥梁工程风险评估和决策 |
| 4.6 存在问题与建议 |
| 5 钢桥及组合结构桥梁 |
| 5.1 钢桥抗疲劳设计与维护技术 (长安大学王春生老师提供原稿) |
| 5.2 钢-混凝土组合桥梁 (中南大学丁发兴老师, 清华大学樊健生老师, 同济大学刘玉擎、苏庆田老师提供原稿) |
| 5.2.1 研究现状 |
| 5.2.1. 1 静力性能 |
| 5.2.1. 1. 1 承载力 |
| (1) 钢-混凝土组合梁 |
| (2) 钢管混凝土柱 |
| (3) 钢管混凝土拱 |
| 5.2.1. 1. 2 刚度 |
| 5.2.1. 2 动力性能 |
| 5.2.1. 2. 1 自振特性 |
| (1) 钢-混凝土组合梁桥 |
| (2) 钢管混凝土墩桥 |
| (3) 钢管混凝土拱桥 |
| 5.2.1. 2. 2 车致振动 |
| 5.2.1. 2. 3 风致振动 |
| 5.2.1. 2. 4 地震响应 |
| (1) 钢-混凝土组合梁抗震性能 |
| (2) 钢管混凝土柱抗震性能 |
| (3) 钢管混凝土拱桥抗震性能 |
| 5.2.1. 3 经时行为 |
| 5.2.1. 3. 1 疲劳性能 |
| (1) 钢-混凝土组合梁 |
| (2) 钢管混凝土柱 |
| (3) 钢管混凝土节点 |
| 5.2.1. 3. 2 收缩徐变性能 |
| (1) 钢-混凝土组合梁 |
| (2) 钢管混凝土柱 |
| (3) 钢管混凝土拱桥 |
| 5.2.1. 3. 3 耐久性能 |
| 5.2.1. 4 状态评估 |
| 5.2.2 发展前景 |
| (1) 新型钢-混凝土组合桥梁结构体系研究与应用 |
| (2) 钢-混凝土组合桥梁结构体系经时行为研究 |
| (3) 钢-混凝土组合桥梁结构体系动力学研究 |
| (4) 钢-混凝土组合桥梁结构体系服役状态评估 |
| 6 桥梁防灾减灾 |
| 6.1 抗震 (同济大学李建中老师、北京工业大学韩强老师提供原稿) |
| 6.1.1 桥梁混凝土材料损伤本构模型 |
| 6.1.2 桥梁主要构件的抗震性能及分析模型 |
| 6.1.2. 1 RC桥墩抗震性能及分析模型 |
| 6.1.2. 2 桥梁剪力键抗震性能及分析模型 |
| 6.1.3 桥梁结构抗震分析理论和设计方法 |
| 6.1.3. 1 桥梁结构抗震设计理论和方法 |
| 6.1.3. 2 桥梁结构多维地震动的空间差动效应 |
| 6.1.3. 3 桥梁防落梁装置 |
| 6.1.3. 4 桥梁地震碰撞反应 |
| 6.1.3. 5 结构-介质相互作用 |
| 6.1.3. 5. 1 土-桥台-桥梁结构相互作用 |
| 6.1.3. 5. 2 近海桥梁-水相互作用 |
| 6.1.4 桥梁减隔震技术 |
| 6.1.5 桥梁结构易损性分析 |
| 6.1.6 基于纤维增强材料的桥墩抗震加固技术 |
| 6.1.7 存在的问题分析 |
| 6.2 抗风 (长安大学李加武老师、西南交通大学李永乐老师提供原稿) |
| 6.2.1近地风特性研究 |
| 6.2.1. 1 平坦地形风特性实验室模拟 |
| 6.2.1. 2 特殊地形风特性 |
| (1) 现场实测 |
| (2) 风洞试验 |
| (3) CFD方法 |
| 6.2.2 风致振动及风洞试验 |
| (1) 颤振 |
| (2) 涡激振动 |
| (3) 抖振 |
| (4) 驰振 |
| (5) 斜拉索风雨振 |
| 6.2.3 临时结构抗风 |
| (1) 设计风速 |
| (2) 风力系数 |
| 6.2.4 大跨桥风致振动的计算分析 |
| 6.2.5 CFD分析 |
| 6.3 抗火抗爆 (长安大学张岗老师提供原稿) |
| 6.3.1 研究现状与目标 |
| 6.3.2 桥梁火灾风险评价 |
| 6.3.3 适用于桥梁结构高性能材料的高温特性 |
| 6.3.4 桥梁结构的火荷载特性 |
| 6.3.5 桥梁结构的火灾作用效应 |
| 6.3.6 火灾后桥梁结构的损伤评价 |
| 6.4 船撞 (长安大学姜华老师提供原稿) |
| 6.4.1 船撞桥风险分析 |
| 6.4.2 船撞桥数值模拟及碰撞试验校核 |
| 6.4.3 撞击力公式及船撞桥简化模型 |
| 6.4.4 桥梁防撞设施研究 |
| 6.5 多场、多灾害耦合分析 |
| 6.5.1 风-车-桥系统 (长安大学韩万水老师提供原稿) |
| 6.5.1. 1 研究回顾 |
| 6.5.1. 2 未来发展方向 |
| 6.5.1. 2. 1 风-随机车流-桥梁系统的气动干扰效应 |
| 6.5.1. 2. 2 风-随机车流-桥梁系统的精细化分析 |
| (1) 风环境下汽车-桥梁系统耦合关系的建立和耦合机理研究 |
| (2) 钢桁加劲梁断面的风-汽车-桥梁分析系统建立 |
| (3) 风-随机车流-桥梁分析系统集成、动态可视化及软件实现 |
| 6.5.1. 2. 3 风-随机车流-桥梁系统的评价准则 |
| 6.5.2 多场、多灾害耦合分析与设计 (长安大学梁鹏老师提供原稿) |
| 7 基础工程 (湖南大学赵明华老师、东南大学穆保岗老师提供原稿) |
| 7.1 桥梁桩基设计计算理论 |
| 7.1.1 竖向荷载下桥梁桩基设计计算 |
| 7.1.2 水平荷载下桥梁桩基设计计算 |
| 7.1.3 组合荷载下桥梁桩基设计计算 |
| 7.2 特殊条件下桥梁桩基受力研究 |
| 7.2.1 软土地段桥梁桩基受力研究 |
| 7.2.2 岩溶及采空区桥梁桩基受力研究 |
| 7.2.3 陡坡地段桥梁桩基受力研究 |
| 7.2.4 桥梁桩基动力分析 |
| 7.2.5 高桥墩桩基屈曲分析 |
| 7.3 桥梁桩基施工技术 |
| 7.3.1 特殊混凝土材料桩 |
| 7.3.2 大型钢管桩 |
| 7.3.3 大型钢围堰与桩基复合基础 |
| 7.3.4 钻孔灌注桩后压浆技术 |
| 7.3.5 大吨位桥梁桩基静载试验技术 |
| 7.3.6 偏斜缺陷桩 |
| 7.4 深水桥梁桩基的发展动向 |
| 8 监测、评估及加固 |
| 8.1 桥梁健康监测 (同济大学孙利民老师提供原稿) |
| 8.1.1 SHMS的设计 |
| 8.1.2 数据获取 |
| 8.1.2. 1 传感技术的发展 |
| 8.1.2. 2 传输技术的发展 |
| 8.1.3 数据管理 |
| 8.1.4 数据分析 |
| 8.1.4. 1 信号处理 |
| 8.1.4. 2 荷载及环境作用监测 |
| 8.1.4. 3 系统建模 |
| 8.1.5 结构评估与预警 |
| 8.1.6 结果可视化显示 |
| 8.1.7 维修养护决策 |
| 8.1.8 标准规范 |
| 8.1.9 桥梁SHMS的应用 |
| 8.1.1 0 存在问题与建议 |
| 8.2 服役桥梁可靠性评估 (长沙理工大学张建仁、王磊老师, 长安大学王春生老师提供原稿) |
| 8.2.1 服役桥梁抗力衰减 |
| 8.2.2 服役桥梁可靠性评估理论与方法 |
| 8.2.3 混凝土桥梁疲劳评估 |
| 8.3 桥梁加固与改造 |
| 8.3.1 混凝土桥梁组合加固新技术 (长安大学王春生老师提供原稿) |
| 8.3.2 桥梁拓宽关键技术 (东南大学吴文清老师提供原稿) |
| 8.3.2. 1 桥梁拓宽基本方案研究 |
| 8.3.2. 1. 1 拓宽总体方案分析 |
| 8.3.2. 1. 2 新旧桥上下部结构横向连接方案 |
| 8.3.2. 2 横向拼接缝的构造设计 |
| 8.3.2. 3 桥梁拓宽设计标准研究 |
| 8.3.2. 4 新桥基础沉降变形对结构设计的影响 |
| 8.3.2. 4. 1 工后沉降差的定义 |
| 8.3.2. 4. 2 梁格法有限元模型中沉降变形施加方法 |
| 8.3.2. 5 混凝土收缩徐变对新旧桥拼接时机的影响 |
| 8.3.2. 6 错孔布置连续箱梁桥的横向拓宽技术 |
| 8.3.2. 7 三向预应力箱梁横向拓宽技术研究 |
| 9 其他 |
| 9.1 无缝桥 (福州大学陈宝春老师提供原稿) |
| 9.1.1 研究概况 |
| 9.1.2 发展方向 |
| 9.2 桥面铺装 (东南大学钱振东老师提供原稿) |
| 9.2.1 钢桥面铺装的结构力学分析方法 |
| 9.2.2 钢桥面铺装材料 |
| 9.2.2. 1 铺装用典型沥青混凝土材料 |
| 9.2.2. 2 防水粘结材料 |
| (1) 沥青类防水粘结材料 |
| (2) 反应性树脂类防水粘结材料 |
| 9.2.2. 3 钢桥面铺装材料性能 |
| (1) 级配设计 |
| (2) 路用性能 |
| (3) 疲劳断裂特性 |
| 9.2.3 钢桥面铺装结构 |
| 9.2.3. 1 典型的钢桥面铺装结构 |
| 9.2.3. 2 钢桥面铺装复合体系的疲劳特性 |
| 9.2.4 钢桥面铺装的养护维修技术 |
| 9.2.5 研究发展方向展望 |
| (1) 钢桥面铺装结构和材料的改进与研发 |
| (2) 基于车-路-桥协同作用的钢桥面铺装体系设计方法 |
| (3) 施工环境下钢桥面铺装材料及结构的热、力学效应 |
| (4) 钢桥面铺装养护修复技术的完善 |
| 9.3 斜拉桥施工过程力学特性及施工控制 (西南交通大学张清华老师提供原稿) |
| 9.3.1 施工过程可靠度研究 |
| 9.3.1. 1 施工期材料性质与构件抗力 |
| 9.3.1. 2 施工期作用 (荷载) 调查及统计分析 |
| 9.3.1. 3 施工期结构可靠度理论研究 |
| 9.3.2 施工控制理论与方法研究 |
| 9.3.2. 1 全过程自适应施工控制理论及控制系统 |
| 9.3.2. 2 全过程控制条件下的误差传播及调控对策 |
| 9.4 计算机技术对桥梁工程的冲击 (长安大学梁鹏老师提供原稿) |
| 9.4.1 高性能计算 |
| 9.4.1. 1 高性能计算的意义 |
| 9.4.1. 2 高性能计算的实现及算法 |
| 9.4.1. 3 抗震分析 |
| 9.4.1. 4 计算风工程 |
| 9.4.1. 5 船撞仿真 |
| 9.4.1. 6 高性能计算中的重要问题 |
| 9.4.2 结构试验 |
| 9.4.3 健康监测 |
| 9.4.4 建筑信息模型 |
| 9.4.5 虚拟现实技术 |
| 9.4.6 知识经济时代的桥梁工程建设特征[1] |
| 1 0 结语 |
（3）基于压电敏感材料的加速度传感器设计及其动态特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传感器市场 |
| 1.2.2 加速度传感器类型 |
| 1.2.3 压电敏感元件分析方法的研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 压电加速度传感器的工作原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 加速度传感器工作原理 |
| 2.3 压电效应与压电方程 |
| 2.4 压电片的连接形式 |
| 2.5 压电传感器的换能元件的信号转换电路 |
| 2.5.1 等效电路 |
| 2.5.2 测量电路与振动前置放大器 |
| 2.6 压电加速度传感器工作频率计算 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 压电加速度传感器的结构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压电加速度传感器结构形式 |
| 3.3 压电式加速度传感器的结构说明 |
| 3.3.1 结构组成 |
| 3.3.2 结构尺寸 |
| 3.3.3 主要零部件的质量参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 压电加速度传感器的动态特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 具有电弹耦合效应的各向异性材料结构的有限元 |
| 4.2.1 各向异性材料特性及控制方程 |
| 4.2.2 有限元分析原理 |
| 4.2.3 材料参数的输入方法 |
| 4.3 有限元分析方法 |
| 4.3.1 模型建立 |
| 4.3.2 材料参数 |
| 4.3.3 单元类型选取 |
| 4.4 固有特性分析 |
| 4.4.1 基本组成零件分析 |
| 4.4.2 部件级分析 |
| 4.4.3 总装整体分析 |
| 4.5 压电加速度传感器机械结构的模态匹配分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 压电加速度传感器的谐响应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 谐响应的有限元分析原理 |
| 5.2.1 基于有限元的结构谐响应分析原理 |
| 5.2.2 阻尼处理 |
| 5.2.3 单自由度系统的基础激励谐响应 |
| 5.3 压电加速度传感器的谐响应分析 |
| 5.3.1 振动响应计算结果 |
| 5.3.2 电响应计算结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）加速度传感器的标定系统与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文背景 |
| 1.2 加速度传感器的发展概况 |
| 1.3 加速度传感器简介 |
| 1.4 国内外现有加速度传感器标定系统的现状 |
| 1.5 论文研究的工作内容及章节安排 |
| 1.5.1 论文研究的内容 |
| 1.5.2 论文结构安排 |
| 第二章 加速度传感器性能指标评价方法的研究 |
| 2.1 压电元件特性研究 |
| 2.2 压电加速度传感器工作原理 |
| 2.3 压电加速度传感器频率响应特性的研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 加速度传感器标定系统实现方案分析及研究 |
| 3.1 控制系统组成及原理 |
| 3.2 系统相关实验装置简介 |
| 3.2.1 标准振动台 |
| 3.2.2 信号发生器 |
| 3.2.3 功率放大器 |
| 3.2.4 电荷放大器 |
| 3.2.5 控制箱 |
| 3.3 加速度传感器标定系统硬件部分研究与构建 |
| 3.4 加速度传感器标定系统软件部分研究与构建 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 加速度传感器标定系统底层硬件设计与研究 |
| 4.1 底层控制系统硬件电路设计总体规划 |
| 4.2 系统底层控制箱核心控制芯片的选型 |
| 4.3 系统控制电路板供电电路设计 |
| 4.4 两路串行通讯接口电路设计 |
| 4.5 两路数据采集ADC接口电路设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 加速度传感器标定系统底层驱动软件研究 |
| 5.1 系统底层驱动软件总体设计 |
| 5.2 主程序设计 |
| 5.3 单片机端口初始化子程序 |
| 5.3.1 I/O口初始化子程序设计 |
| 5.3.2 UART0、UART1串行通讯端口初始化子程序设计 |
| 5.3.3 ADC0、ADC1数据采集端口初始化子程序设计 |
| 5.3.4 定时器2初始化子程序设计 |
| 5.4 信号发生器控制程序设计 |
| 5.5 定时器中断服务程序设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 加速度传感器标定系统上位机控制软件研究 |
| 6.1 上位机控制软件整体设计思想 |
| 6.2 控制软件开发工具选择和重要控件的设置 |
| 6.2.1 串口通信控件MSComm |
| 6.2.2 列表控件MSFlexGrid |
| 6.2.3 PictureBox控件 |
| 6.3 加速度传感器标定系统控制软件的实现 |
| 6.3.1 系统主控界面 |
| 6.3.2 系统实测界面 |
| 6.3.3 历史数据显示界面 |
| 6.3.4 数据报表设计 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 加速度传感器标定系统测试实验及性能分析 |
| 7.1 概述 |
| 7.1.1 试验平台构建 |
| 7.1.2 实验目的 |
| 7.1.3 测试方法 |
| 7.2 实验结论 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 论文总结与展望 |
| 8.1 论文总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（5）埋入式压电加速度传感器及其在混凝土结构震动中的监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 结构健康监测 |
| 1.3 智能材料与结构 |
| 1.3.1 智能材料 |
| 1.3.2 智能结构 |
| 1.4 压电式加速度传感器概况 |
| 1.4.1 压电式加速度传感器工作原理 |
| 1.4.2 压电式加速度传感器的类型 |
| 1.4.3 压电式加速度传感器的性能指标 |
| 1.4.4 压电式加速度传感器的应用领域 |
| 1.4.5 压电式加速度传感器的国内外研究现状 |
| 1.5 基于振动模态法的结构损伤监测技术研究现状 |
| 1.5.1 损伤识别方法 |
| 1.5.2 损伤识别方法的特点与现状 |
| 1.6 FRP筋简介及FRP筋混凝土结构研究现状 |
| 1.6.1 FRP筋的力学性能 |
| 1.6.2 FRP筋在土木工程中的应用 |
| 1.6.3 FRP筋混凝土结构耐久性研究 |
| 1.6.4 FRP筋混凝土结构抗震性能研究 |
| 1.6.5 振动台试验研究现状 |
| 1.7 研究内容 |
| 第二章 埋入式压电加速度传感器的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电陶瓷材料的选取 |
| 2.3 埋入式压电加速度传感器的结构设计 |
| 2.4 埋入式压电加速度传感器的制备流程 |
| 2.5 埋入式压电加速度传感器的屏蔽处理 |
| 2.6 电荷放大器 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 埋入式压电加速度传感器的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压电加速度感器性能测试方法 |
| 3.2.1 传感器灵敏度 |
| 3.2.2 传感器频响范围 |
| 3.3 传感器的电容、电阻测试 |
| 3.4 压电陶瓷厚度对传感器性能影响 |
| 3.4.1 压电陶瓷厚度对传感器灵敏度性能影响 |
| 3.4.2 压电陶瓷厚度对传感器频率响应性能影响 |
| 3.5 质量块厚度对传感器性能影响 |
| 3.5.1 质量块厚度对传感器灵敏度性能影响 |
| 3.5.2 质量块厚度对传感器频率响应性能影响 |
| 3.6 传感器频率独立性测试 |
| 3.7 传感器重复性测试 |
| 3.8 传感器迟滞特性测试 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 埋入式压电加速度传感器的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 原型结构简介及缩尺模型设计 |
| 4.3 模型材料选择 |
| 4.4 模型配筋及底座设计 |
| 4.4.1 模型主体配筋设计 |
| 4.4.2 底座设计 |
| 4.5 模型施工 |
| 4.5.1 模型底座施工 |
| 4.5.2 模型主体施工 |
| 4.5.3 配重布置 |
| 4.6 材性试验 |
| 4.6.1 细石混凝土弹性模量、抗压强度试验 |
| 4.6.2 GFRP筋拉伸试验 |
| 4.7 振动台试验设计 |
| 4.7.1 振动台系统简介 |
| 4.7.2 测点布置 |
| 4.7.3 地震波选取 |
| 4.7.4 试验进程 |
| 4.8 加速度传感器实用性测试结果分析 |
| 4.8.1 加速度时程曲线 |
| 4.8.2 加速度峰值与放大系数 |
| 4.8.3 MATLAB求模型自振频率 |
| 4.8.4 模型结构动力特性分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）基于多次压电效应的执行器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源和意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 多次压电效应的研究现状 |
| 1.2.2 压电传感器的研究现状 |
| 1.2.3 压电执行器的研究现状 |
| 1.2.4 压电自感知执行器的研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 2 多次压电效应研究及其实验验证 |
| 2.1 多次压电效应的理论基础 |
| 2.1.1 压电效应理论基础 |
| 2.1.2 多次压电效应的提出 |
| 2.2 多次压电效应与边界条件的关系 |
| 2.2.1 外应力作用下多次压电效应与边界条件的关系 |
| 2.2.2 外电场作用下多次压电效应与边界条件的关系 |
| 2.3 多次压电效应的理论解析 |
| 2.3.1 外应力作用下多次压电效应的理论分析 |
| 2.3.2 外电场作用下多次压电效应的理论分析 |
| 2.4 三次压电耦合效应的实验研究 |
| 2.4.1 三次压电效应的实验方法探析 |
| 2.4.2 三次正压电效应实验研究 |
| 2.4.3 三次逆压电效应实验研究 |
| 2.5 不同压电材料的三次压电效应实验验证 |
| 2.5.1 压电石英晶体的物理性质 |
| 2.5.2 压电石英三次压电效应的实验研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于多次压电效应的微执行器设计 |
| 3.1 基于多次压电效应的微执行器原理 |
| 3.2 基于多次压电效应微执行器的核心单元 |
| 3.3 基于压电陶瓷多次压电效应微执行器的结构设计 |
| 3.3.1 微执行器的结构形式设计 |
| 3.3.2 微执行器的预紧方式 |
| 3.3.3 微执行器的壳体设计 |
| 3.4 基于压电陶瓷多次压电效应微执行器的性能标定 |
| 3.4.1 微执行器的静态标定 |
| 3.4.2 微执行器的动态标定 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于多次压电效应的自感知执行器研究 |
| 4.1 压电自感知执行器理论 |
| 4.1.1 自感知执行器的基本概念 |
| 4.1.2 压电自感知执行器的数学模型 |
| 4.2 基于多次压电效应的自感知执行器分类 |
| 4.2.1 传感器与执行器的集成方法 |
| 4.2.2 基于多次压电效应传感执行器的集成方式 |
| 4.3 基于多次压电效应的自感知执行器原理 |
| 4.3.1 基于多次压电效应自感知执行器的理论分析 |
| 4.3.2 压电执行器位移自感知的实现 |
| 4.4 基于多次压电效应自感知执行器的实验研究 |
| 4.4.1 实验概述 |
| 4.4.2 实验结果 |
| 4.4.3 实验结果分析 |
| 4.5 微执行器位移自感知的实验研究 |
| 4.5.1 实验测量系统 |
| 4.5.2 微执行器的逆压电效应实验 |
| 4.5.3 微执行器的位移自感知实验与结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 创新点摘要 |
| 参考文献 |
| 附录A 基于压电陶瓷多次压电效应的微执行器 |
| 附录B 基于多次压电效应微执行器的核心单元 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）风机叶片覆冰监测与防冰除冰试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 风力发电发展概况 |
| 1.2.1 引言 |
| 1.2.2 全球风力发电发展概况 |
| 1.2.3 我国风力发电发展概况 |
| 1.3 寒冷气候条件下风机技术 |
| 1.3.1 积冰类型 |
| 1.3.2 积冰对于风机的影响 |
| 1.3.3 风力机叶片结冰探测研究概况 |
| 1.3.4 风力机叶片防冰除冰技术国内外研究概况 |
| 1.4 碳纤维及其复合材料研究概况 |
| 1.4.1 碳纤维及其应用概况 |
| 1.4.2 碳纤维电热特性研究概况 |
| 1.4.3 碳纤维导电混凝土电热性能研究概况 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 碳纤维材料的除冰原理及试件设计 |
| 2.1 碳纤维复合材料电热除冰的基本原理 |
| 2.1.1 碳纤维树脂基复合材料导电机理 |
| 2.1.2 基于连续碳纤维的玻璃钢叶片除冰原理 |
| 2.2 含有碳纤维的玻璃钢叶片比例模型设计 |
| 2.2.1 实验目的与内容 |
| 2.2.2 试验构件的设计与制作 |
| 2.2.3 叶片模型的电阻测量 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 风机叶片覆冰监测试验研究 |
| 3.1 压电陶瓷的基本理论 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 压电效应 |
| 3.1.3 压电材料主要性能参数 |
| 3.1.4 压电方程 |
| 3.2 基于压电的风机叶片覆冰监测方法试验研究 |
| 3.2.1 压电传感器的制作与布置 |
| 3.2.2 试验设备 |
| 3.2.3 试验方案 |
| 3.3 基于波动法的信号处理方法 |
| 3.3.1 信号滤波 |
| 3.3.2 基于小波包能量的时域分析方法 |
| 3.4 基于小波包能量的时域信号分析结果 |
| 3.4.1 扫频范围为 1kHz-5kHz 时结果分析 |
| 3.4.2 扫频范围为 10kHz-15kHz 时结果分析 |
| 3.4.3 试验总结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 叶片模型静态电热性能试验研究 |
| 4.1 环氧树脂基碳纤维复合材料电阻稳定性试验研究 |
| 4.1.1 概述 |
| 4.1.2 树脂浸润对连续碳纤维布电阻影响的测试 |
| 4.1.3 叶片模型温度-电阻效应试验研究 |
| 4.1.4 试验总结 |
| 4.2 叶片模型在常温静止条件下的电热性能试验 |
| 4.2.1 试件及试验设备 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.2.3 试验结果分析 |
| 4.3 叶片模型在低温静止条件下的防冰与除冰试验 |
| 4.3.1 概述 |
| 4.3.2 防冰试验 |
| 4.3.3 除冰试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 风机模型动态防冰除冰试验研究 |
| 5.1 风机模型的组装和测试系统 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.3 防冰试验 |
| 5.3.1 模拟环境室内温度为-2.4℃ |
| 5.3.2 模拟环境室内温度为-10℃ |
| 5.4 除冰试验 |
| 5.4.1 输入功率为 164W/m~2时除冰试验及结果分析 |
| 5.4.2 输入功率为 237W/m~2时除冰试验及结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）压电式MEMS传感器的稳健设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展概况 |
| 1.2.1 压电式传感器的研究进展 |
| 1.2.2 稳健设计的研究进展 |
| 1.3 本论文主要的研究内容 |
| 第二章 压电式MEMS传感器的稳健设计原理 |
| 2.1 压电式MEMS传感器的工作原理分析 |
| 2.1.1 压电效应与材料 |
| 2.1.2 压电方程及压电常数 |
| 2.1.3 等效电路和测量电路 |
| 2.2 MEMS传感器的稳健设计原理研究 |
| 2.2.1 基于随机模型的稳健设计原理 |
| 2.2.2 基于容差模型的稳健设计原理 |
| 2.2.3 基于模糊模型的稳健设计原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 单根纳米纤维压电性能的稳健设计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压电纳米纤维的静态模型 |
| 3.2.1 MEMS传感器的结构 |
| 3.2.2 单根纳米纤维的压电性能 |
| 3.3 单根ZNO纳米纤维压电性能的稳健设计示例 |
| 3.3.1 建立稳健设计数学模型 |
| 3.3.2 模型求解 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 压电双晶梁MEMS传感器的稳健设计研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 压电双晶梁的静态模型 |
| 4.2.1 压电双晶梁的结构 |
| 4.2.2 压电双晶梁的压电性能 |
| 4.3 压电双晶梁MEMS传感器的稳健设计示例 |
| 4.3.1 建立稳健设计数学模型 |
| 4.3.2 模型求解 |
| 4.3.3 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 压电双晶梁MEMS传感器的有限元仿真 |
| 5.1 压电双晶梁MEMS传感器的压电分析 |
| 5.1.1 压电分析的理论背景 |
| 5.1.2 编写压电分析的APDL |
| 5.1.3 结果与分析 |
| 5.2 ANSYS仿真验证稳健设计结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）多通道串联式压电细胞传感器的构建及应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 生物传感器概述 |
| 1.1.1 生物传感器的定义 |
| 1.1.2 生物传感器的发展史及研究现状 |
| 1.1.3 生物传感器的特点 |
| 1.1.4 生物传感器的工作原理 |
| 1.2 细胞传感器及研究内容 |
| 1.2.1 细胞电活性物质的循环伏安响应 |
| 1.2.2 细胞形态及介电性质的电阻抗响应 |
| 1.2.3 细胞跨膜电位和离子流的电生理检测 |
| 1.3 压电传感器的研究 |
| 1.3.1 压电传感器的分类 |
| 1.3.2 压电传感器的理论基础 |
| 1.3.3 质量型压电传感器 |
| 1.3.3.1 QCM传感器在电化学方面的应用 |
| 1.3.3.2 QCM传感器在生物检测领域的应用 |
| 1.3.4 非质量型压电传感器 |
| 1.3.4.1 SPQC传感器的响应原理 |
| 1.3.4.2 SPQC传感器在生物检测中的应用 |
| 1.3.5 压电生物传感器联用技术 |
| 1.4 本论文研究的背景和主要内容 |
| 1.4.1 论文的立题背景 |
| 1.4.2 论文的主要内容 |
| 第2章 多通道串联式压电细胞传感器的构建与性能测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂和材料 |
| 2.2.2 仪器设备 |
| 2.2.3 MG63细胞培养与传代 |
| 2.2.3.1 配制溶液 |
| 2.2.3.2 培养与传代步骤 |
| 2.2.4 多通道串联压电细胞传感器实时分析系统 |
| 2.2.4.1 细胞检测池的设计与制造 |
| 2.2.4.2 ITO-MSPQC压电细胞传感器构造 |
| 2.2.5 传感器性能测试 |
| 2.2.6 细胞粘附生长的传感器实时频移监测 |
| 2.2.7 细胞粘附生长中的相关电参数测定 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 ITO-MSPQC压电细胞传感器响应原理 |
| 2.3.2 传感器性能测试结果 |
| 2.3.2.1 无菌检测结果 |
| 2.3.2.2 稳定性测试结果 |
| 2.3.2.3 重现性测试结果 |
| 2.3.3 MG63细胞在传感器上的典型频移曲线 |
| 2.3.4 MG63细胞生长过程中的电参数变化 |
| 2.3.5 其他细胞在传感器上的频移响应 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 ITO-MSPQC压电细胞传感器定量监测细胞生长及评价药物细胞毒性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与材料 |
| 3.2.2 仪器设备 |
| 3.2.3 MG63细胞培养与传代 |
| 3.2.4 传感器监测CoCl2对MG63细胞的增殖影响 |
| 3.2.5 MTT分析 |
| 3.2.6 细胞凋亡双荧光染色 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 频移信号与细胞密度的定量关系 |
| 3.3.2 CoCl2对细胞生长的影响 |
| 3.3.2.1 细胞传感器检测结果 |
| 3.3.2.2 生物学方法检测结果 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 螺旋方形微金电极串联压电细胞传感器的构建与性能测试4.1 引言 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂和材料 |
| 4.2.2 仪器设备 |
| 4.2.3 螺旋方形微金电极的制备 |
| 4.2.4 两种形状电极在溶液中的电学参数检测 |
| 4.2.5 两种形状电极的压电频移响应检测 |
| 4.2.6 Micro Au-MSPQC压电细胞传感器实时细胞分析系统 |
| 4.2.7 Micro Au-MSPQC压电细胞传感器实时监测HUVEC细胞粘附生长 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Micro Au-MSPQC压电细胞传感器响应原理 |
| 4.3.2 传感器串联电极的电化学参数检测 |
| 4.3.3 两种形状电极的压电频移响应特征 |
| 4.3.4 HUVEC细胞粘附生长的频移响应曲线 |
| 4.3.5 HUVEC细胞接种密度对生长曲线的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 Micro Au-MSPQC压电细胞传感器实时监测内毒素对内皮细胞的损伤及评价VC/VE的药物作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂和材料 |
| 5.2.2 仪器设备 |
| 5.2.3 HUVEC细胞培养 |
| 5.2.4 Micro Au-MSPQC压电细胞传感器实时细胞分析 |
| 5.2.5 MTT实验 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 传感器监测LPS对HUVEC细胞生长的影响 |
| 5.3.2 LPS浓度对频移响应曲线的影响 |
| 5.3.3 Micro Au-MSPQC传感器实时监测VC/VE的药物作用 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 BIO-MSPQC压电细胞传感器研究炎症物质对内皮细胞的屏障功能影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂与材料 |
| 6.2.2 仪器设备 |
| 6.2.3 电沉积p Py[p Glu]多聚物膜 |
| 6.2.4 聚赖氨酸化学修饰p Py[p Glu]多聚物膜 |
| 6.2.5 修饰电极的阻抗谱检测 |
| 6.2.6 内皮细胞单细胞层的制备 |
| 6.2.7 传感器检测炎症物质对内皮细胞屏障功能的影响 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 电沉积过程的循环伏安曲线 |
| 6.3.2 聚赖氨酸修饰多聚物膜电极的CV |
| 6.3.3 电化学阻抗法检测内皮细胞单细胞层 |
| 6.3.4 传感器实时分析炎症物质对内皮细胞屏障功能的影响 |
| 6.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）基于压电陶瓷的应力测量和混凝土构件的损伤识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本研究的学术背景和意义 |
| 1.2 土木工程结构的健康监测 |
| 1.3 结构的损伤诊断 |
| 1.3.1 局部损伤识别方法 |
| 1.3.2 整体损伤识别方法 |
| 1.4 智能材料和结构系统 |
| 1.4.1 智能材料 |
| 1.4.2 智能结构系统 |
| 1.5 压电材料 |
| 1.5.1 压电材料的发现及发展历程 |
| 1.5.2 压电材料的分类 |
| 1.5.3 压电材料的优点 |
| 1.5.4 压电陶瓷的应用 |
| 1.6 基于压电陶瓷的土木工程结构健康监测及损伤诊断 |
| 1.6.1 基于压电陶瓷材料的被动监测 |
| 1.6.2 基于压电陶瓷材料的主动监测 |
| 1.7 本文的主要研究内容和工作 |
| 第2章 基于压电陶瓷应力传感器的基本原理 |
| 2.1 压电材料的基本理论 |
| 2.1.1 压电效应 |
| 2.1.2 压电材料的主要性能参数 |
| 2.1.3 压电方程 |
| 2.2 压电传感器 |
| 2.2.1 压电陶瓷的压电特性 |
| 2.2.2 压电传感器的测量原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 压电陶瓷应力传感器的制作与标定 |
| 3.1 基于压电陶瓷的传感器的封装制作 |
| 3.1.1 基于压电陶瓷传感器的几种封装制作形式 |
| 3.1.2 压电陶瓷材料的选择 |
| 3.1.3 基于压电陶瓷的传感器制作封装流程 |
| 3.2 压电陶瓷应力传感器的标定试验 |
| 3.2.1 小型落锤试验机的设计与制作 |
| 3.2.2 传感器标定试验设备及数据采集系统 |
| 3.2.3 传感器的灵敏度测试 |
| 3.2.4 传感器的准静态测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于压电陶瓷智能骨料的钢筋混凝土构件损伤识别研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小波变换 |
| 4.2.1 连续小波变换 |
| 4.2.2 离散栅格下的小波变换 |
| 4.3 多分辨率分析和Mallat算法 |
| 4.3.1 多分辨率分析的思想 |
| 4.3.2 Mallat算法 |
| 4.4 小波包分析方法 |
| 4.4.1 小波包分析法的思想 |
| 4.4.2 小波包分析法的定义和性质 |
| 4.5 基于小波包分析的钢筋混凝土构件损伤识别 |
| 4.5.1 损伤识别原理及损伤指标 |
| 4.5.2 钢筋混凝土柱和剪力墙试件的制备及试验装置 |
| 4.5.3 钢筋混凝土柱和剪力墙试件快速加载试验损伤监测结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 结语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、压电传感器发展史的研究和开发建议（论文参考文献）
- [1]中国桥梁工程学术研究综述·2014[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报, 2014(05)
- [2]压电传感器发展史的研究和开发建议[J]. 张福学. 传感器技术, 1984(S1)
- [3]基于压电敏感材料的加速度传感器设计及其动态特性分析[D]. 张杰. 东北大学, 2013(03)
- [4]加速度传感器的标定系统与实验研究[D]. 李宵宵. 北京化工大学, 2010(01)
- [5]埋入式压电加速度传感器及其在混凝土结构震动中的监测研究[D]. 程英雷. 济南大学, 2020(01)
- [6]基于多次压电效应的执行器研究[D]. 张忠华. 大连理工大学, 2009(07)
- [7]风机叶片覆冰监测与防冰除冰试验研究[D]. 卢方. 湖南大学, 2014(04)
- [8]压电式MEMS传感器的稳健设计研究[D]. 李丰. 北方工业大学, 2017(08)
- [9]多通道串联式压电细胞传感器的构建及应用研究[D]. 仝飞飞. 湖南大学, 2015(02)
- [10]基于压电陶瓷的应力测量和混凝土构件的损伤识别研究[D]. 李立飞. 湖南大学, 2011(05)