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        試論智能材料在土木工程建設(shè)中的應(yīng)用

        2016-03-11 07:02:05李守玉
        河南建材 2016年5期
        關(guān)鍵詞:智能性記憶合金試論

        李守玉

        青海眾禹水利水電建設(shè)有限公司(810000)

        試論智能材料在土木工程建設(shè)中的應(yīng)用

        李守玉

        青海眾禹水利水電建設(shè)有限公司(810000)

        智能材料主要包括形狀記憶合金、光纖等材料。近些年在土木工程中的應(yīng)用越來越廣泛,提高了土木工程的智能性,使土木工程可以更好的適應(yīng)環(huán)境的變化。文章闡述了智能材料在土木工程中的具體應(yīng)用。

        土木工程;智能材料;應(yīng)用

        智能材料與普通材料的主要區(qū)別在于對內(nèi)外部環(huán)境的感知能力,并以此調(diào)正自身的適度來適應(yīng)環(huán)境。智能材料中最基本的就是感知材料能夠?qū)?nèi)外部的刺激進行感知。驅(qū)動材料是指能夠適應(yīng)環(huán)境,根據(jù)環(huán)境進行調(diào)正的材料?,F(xiàn)代智能材料一般都是復(fù)合組裝材料,使土木工程可以更好的適應(yīng)環(huán)境的變化。

        1 形狀記憶合金在土木工程中的應(yīng)用

        形狀記憶合金是一種新型材料,可以在激發(fā)材料形狀記憶過程中,材料能夠產(chǎn)生較大的回復(fù)力和回復(fù)應(yīng)變。這種特性可以增強材料的韌性和強度,同時實現(xiàn)材料的自我診斷。形狀記憶合金的另一個優(yōu)勢在于其具有相變偽彈性和相變滯后性,其具有400Mpa的相變回復(fù)力,其被動耗能系統(tǒng)的開發(fā)可以用于土木工程的抗震控制。形狀記憶合金可以實現(xiàn)土木工程結(jié)構(gòu)之間的變形感知,可以有效限制土木工程結(jié)構(gòu)的移位[1]。

        2 光導(dǎo)纖維在土木工程中的應(yīng)用

        光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)芯和外包層組成,是纖維狀的光通信介質(zhì)材料。在信息傳輸技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用較多。光子是信息的載體,其速度和容量都在電子之上,因此其近些年發(fā)展較為迅速。光子的高并行處理能力和高信息率,可以提高信息的處理速度,提高信息的容量。光導(dǎo)纖維材料埋入混凝土結(jié)構(gòu)中,能夠監(jiān)測結(jié)構(gòu)的各項指標(biāo),并實現(xiàn)指標(biāo)的診斷和評價。將其與形狀記憶合金同時埋入,可以有效提高混凝土的智能性,使混凝土具有

        自我結(jié)構(gòu)診斷和修復(fù)的功能。光導(dǎo)纖維材料在土木工程結(jié)構(gòu)診斷中的應(yīng)用較為廣泛。

        3 壓磁材料在土木工程中的應(yīng)用

        磁流變液懸浮體系在磁場的外作用下,可以使各項流變性能出現(xiàn)可逆變化。磁場的強度大于臨界值之后,磁流變液可以快速由液態(tài)轉(zhuǎn)化成固態(tài)。顯微鏡下觀察可以清晰的發(fā)現(xiàn)磁流變液的分散相顆粒形成鏈狀結(jié)構(gòu)。并且在固態(tài)和液態(tài)之間時,依據(jù)磁流變液的特點可以通過較低的能量對流體特性進行控制室,因此其通常是實動器件的重要材料。在土木工程中,一些大型的結(jié)構(gòu)都是通過該材料進行地震的控制。磁致伸縮智能材料是目前受關(guān)注度比較高的智能材料之一,其具有磁致伸縮效應(yīng),可以實現(xiàn)電磁和機械之間的逆轉(zhuǎn)換,應(yīng)用于聲納系統(tǒng)和精密定位等領(lǐng)域[2]。

        4 總結(jié)

        智能材料是具有全新功能的材料,能夠提高材料對環(huán)境的適應(yīng)能力,使建筑結(jié)構(gòu)實現(xiàn)自我檢測和自我調(diào)整,以適應(yīng)環(huán)境的變化。智能材料目前的應(yīng)用還不是十分廣泛,只是在高標(biāo)準(zhǔn)項目中得到應(yīng)用,未來其應(yīng)用范圍會越來越廣泛,以提高土木工程的適應(yīng)性和智能性。

        [1]周劍霞,劉冬梅.智能材料在土木工程中的應(yīng)用淺析[J].科技與企業(yè),2014(7).

        [2]涂遠(yuǎn).智能材料在土木工程中的應(yīng)用[J].福建建筑,2014(2).

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