機(jī)敏混凝土結(jié)構(gòu)的溫差變形自調(diào)節(jié)研究

1、武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文機(jī)敏混凝土結(jié)構(gòu)的溫差變形自調(diào)節(jié)研究姓名：朱四榮申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：李卓球200404013、建立了混凝土疊層梁電一熱一力耦合的有限元平面和三維模型，利用Marc有限元軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，將所得結(jié)果與解析結(jié)果及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，進(jìn)一步驗(yàn)證了理論模型的可行性和有限元數(shù)值模擬的有效性。在有限元數(shù)值模擬過(guò)程中，分別對(duì)有鋼筋和無(wú)鋼筋的機(jī)敏混凝土結(jié)構(gòu)的電、熱性能的影響進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示：由于混凝土的熱學(xué)

2、參數(shù)與力學(xué)參數(shù)與鋼筋相差甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致有筋疊層梁的電熱溫度場(chǎng)及變形與無(wú)筋疊層梁不同，在箍筋附近的表面，發(fā)熱面溫度比無(wú)筋處略低，而低溫面則相反；梁的變形比無(wú)筋疊層梁??；但鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)的電性能無(wú)明顯影響。該問(wèn)題的研究為實(shí)際鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的運(yùn)用打下必要的基礎(chǔ)。4、通過(guò)對(duì)碳纖維機(jī)敏混凝土的溫敏性、以及溫敏混凝土的布置設(shè)計(jì)研究，從結(jié)構(gòu)層次上首次實(shí)施了碳纖維水泥基復(fù)合材料的溫度、溫差、變形自監(jiān)測(cè)、溫度與變形自調(diào)節(jié)的功能。具體研究了短切碳纖維(氈)混凝土疊

3、層梁的溫敏性和Seebeck效應(yīng)，并實(shí)施了溫度、溫差在線檢測(cè)：提出了在溫度調(diào)節(jié)過(guò)程中，疊層粱變形檢測(cè)的溫度補(bǔ)償。5、針對(duì)電熱作動(dòng)系統(tǒng)大慣性、大遲延的特點(diǎn)，提出了采用模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的控制方法對(duì)疊層梁的溫差、變形進(jìn)行調(diào)節(jié)：并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了疊層梁的溫差與變形的自調(diào)節(jié)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，利用碳纖維機(jī)敏混凝土覆層的電熱效應(yīng)及熱力效應(yīng)，能有效、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)梁結(jié)構(gòu)的溫差、變形調(diào)節(jié)。本文研究成果，對(duì)機(jī)敏混凝土結(jié)構(gòu)的自診斷與自調(diào)節(jié)的應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義