一、智能材料的研究现状及展望（论文文献综述）
罗望[1]（2021）在《4D打印的工艺参数对制件变形性能的影响》文中研究说明4D打印技术基于传统增材制造工艺,将复杂三维空间结构和形状记忆效应（SME）相结合。SME是指形状记忆材料在发生塑性变形后,加热至某个温度时,材料基本恢复至原状。4D打印通过SME对材料“编程”,使原结构产生形变并保持临时形状,给予特定的外界刺激（如:热、电场、磁场、光等）后,结构能随着时间的推移,在形状、性能和功能上实现针对性的和可预测的变化。本文概述了4D打印原理及其实现方法、形状记忆智能材料及其变形机制,参考相关文献并分析硬段含量对形状记忆聚氨酯（SMPU）变形性能的影响,通过对比参考文献的材料表征结果,筛选出变形特性最好的形状记忆聚氨酯,并制备出适用于熔融沉积型3D打印的线材。本文旨在研究4D打印的工艺参数对制件变形性能的影响。其中打印方向、打印角度和打印机扫描路径为变化参数,其他参数为默认设定值。利用3D打印技术制备出工艺参数不同的哑铃状试样并分别对其进行形变率和形变力实验。最终通过有限元分析、电镜扫描分析和X射线衍射仪测试得到最佳的4D打印工艺参数,从而优化和提高4D打印三维实体在宏观上的变形性能和变形可控性。实验结果表明,以上三种变化量对形状记忆聚氨酯的变形性能和内部微观结构有着不同程度的影响。同一方向打印的试样之间差别不明显,横向打印件的变形性能明显优于竖向打印件。因此在4D打印过程中,应优先选择将三维数字模型横向放置打印。横向10度角打印件结晶度高、力学性能好、内部结构能够更好地贴合喷头的移动路径,为最佳的4D打印工艺参数。另外,竖向25度角打印也能使三维实体获得较好的变形能力。
林峰[2]（2021）在《3D打印工艺参数对聚氨酯和聚乳酸材料形状记忆特性的影响研究》文中研究说明4D打印是3D打印的可产生几何形状或者理化性质改变的物体。这种变化是在一定的外部刺激下发生的,包括加热、光照或者施加电磁作用等,并且变化的方式是可以预先设计的、可编程的。形状记忆聚合物是常用的4D打印材料,打印的零件可以被赋予临时形状,在加热或光照下产生变形,恢复成永久形状。4D打印形状记忆聚合物的变形特性,包括形状固定率、形状恢复率、变形速度及变形触发温度等与其在加工过程中受到的热力学过程有关。在打印工艺中,材料经历的热和力的作用与打印温度、冷却温度、打印速度等工艺条件和参数有关。研究打印工艺条件和参数对形状记忆聚合物的影响,揭示工艺-性能关系,可以优化工艺参数,获得需要的材料性能,包括材料的机械性能和形状记忆性能。然而,目前4D打印形状记忆聚合物只是利用3D打印形成永久形状,利用打印工艺参数调节材料性能的研究较少,没有发挥3D打印工艺调控材料性能的优势。4D打印可用于开发驱动器以及代替传统的智能元器件,具有很高的可靠性以及自驱动的能力,在航空航天、生物医疗、柔性机器人等方面都具有巨大的应用潜力和潜在价值,可以应用到许多领域当中,具有非常广泛的应用前景。4D打印目前需要突破的难点和核心在于如何控制4D变化,将变化的方式赋予在打印的过程中,使材料能够产生我们所设定的响应行为,使其可以产生更多的变形功能,拓展4D打印的设计空间可应用范围。聚氨酯和聚乳酸是最常用的4D打印形状记忆材料,其变形特性受到打印工艺条件影响。但是目前打印条件和工艺参数对其性能的影响研究较少,本文针对这些问题进行了以下研究:1)开发了新型参数可调的4D打印装置,打印温度、基板温度、打印速度及材料输送速度等打印参数可以调整,以便研究工艺条件对打印材料的影响。此外,将挤出材料的方式从齿轮推进变为气动挤出,用颗粒材料代替之前的丝状材料,减少了材料在加工过程中热历史对于材料性能的影响,扩展了可打印材料范围。2)分别对聚乳酸（PLA）和聚氨酯（PU）材料进行了测试表征分析,包括差式扫描量热、动态热机械及流变学分析,获得了材料的熔融温度、玻璃化转变温度、以及流变学和热机械特性,为打印试验和形状记忆试验参数选择提供了依据。3)研究了打印工艺参数（打印温度、打印速度、挤出速度、基板温度等）对4D打印样件变形性能以及力学性能的影响。首先建立了形状记忆聚合物的恢复率及恢复时间的测量方法。然后,对不同打印工艺参数的4D样件的形状记忆恢复率、恢复速度进行了定量的测试分析,解析了工艺参数对4D打印形状记忆聚合物形状变化的影响规律。探究了热处理工艺条件对于材料的形状记忆性能以及力学性能的影响。最后,根据变化规律,设计打印了多种具有多阶段4D形变的致动器,验证了运用工艺参数进行4D打印变形控制的可行性。
徐俊[3]（2021）在《分数阶粘弹性梁振动特性分析与控制研究》文中提出粘弹性梁结构具有优异的减振性能,已广泛应用于航空航天、船舶及车辆等工程领域。相比于整数阶模型,分数阶模型能够用较少的参数在较宽的频率范围内描述粘弹性材料的力学性能,基于分数阶微积分理论研究粘弹性梁结构的振动问题具有重要的意义。由于粘弹性梁结构主动减振的迫切需求,智能材料在粘弹性梁结构中的应用也越来越受关注。本文主要在基于分数阶微积分理论的粘弹性梁结构振动分析方法、基于波向量法的结构振动波传递特性、粘弹性夹层梁分数阶动力学模型和压电夹层梁的局部振动控制几个方面开展研究,具体工作如下:（1）针对具有复杂支撑边界的粘弹性均匀梁结构和分段均匀梁结构分数阶动力学方程难以求解的问题,将波向量法拓展至结构的振动分析过程。波向量法在频域范围内通过矩阵运算求得方程的稳态解析解,易于实现迭代计算。基于波向量法分析了不同界面下模型和结构参数对于振动波传递特性的影响,能够更好地解释结构上振动能量的流动规律,为非均匀梁结构的振动波传递特性研究提供理论基础。本研究提供了一种粘弹性梁结构的分数阶动力学方程的求解方法。（2）由于粘弹性非均匀梁结构振动分析以及结构的振动波传递特性分析方法较少,尤其是分数阶模型下振动分析方法,将波向量法拓展至非均匀梁结构振动波传递特性分析以及振动分析过程。求解了不同分数阶模型下连续变截面梁、声学黑洞结构和轴向非均匀梁的动力响应以及动力学特性。分析了三种非均匀结构对于振动波传递特性的影响,研究结果丰富了分数阶模型下结构的振动波传递理论,为能量汇聚结构设计以及结构能量回收研究提供理论基础。（3）由于夹层梁中采用了粘弹性材料,为此将分数阶微积分理论引入夹层梁的建模之中。目前对于覆膜夹层梁的振动分析研究以及分数阶模型研究较少,文中基于分数阶本构方程以及受力平衡条件建立了其分数阶动力学模型。建立了约束阻尼夹层梁的分数阶动力学模型,改善了Ross-Kerwin-Ungar（RKU）模型的精度。相同描述精度下分数阶模型比整数阶模型参数要少且其可以退化至一般的整数阶模型,是更广义化的模型。分数阶微积分理论的引入给夹层梁动力学方程的求解带来困难,为此将波向量法拓展至分数阶模型描述的粘弹性夹层梁振动分析过程,分析了梁结构参数对于夹层梁的动力学特性的影响。（4）提出了分数阶模型下覆膜夹层梁的局部振动控制方法。目前多数夹层梁振动控制方法为全局振动控制方法,而局部区域振动控制方法较少。针对覆膜夹层梁上局部区域的振动控制问题,提出了基于粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）算法的优化控制方法以及基于波向量法的振动波反馈局部控制算法。局部振动控制方法不需要实时反馈计算,其是通过调控振动能量的传递量以及传递方向实现局部区域的振动控制效果。为了在梁上局部区域获得较好的控制性能,采用PSO算法优化压电片的参数。探讨了多种参数对于局部区域控制性能的影响,分析了压电片参数的变动趋势。为了比较稳态响应下局部控制方法的控制效果,基于分数阶状态方程设计了线性二次调节器（Linear quadratic regulator,LQR）控制方法。研究结果表明:提出的局部控制方法以及优化控制方法均能实现局部区域的振动控制,但优化控制方法需要的电压大;与LQR方法相比,局部控制方法在高频范围有更好的控制效果。
张浩[4]（2021）在《仿生IPMC柔性驱动器材料设计与性能研究》文中认为离子聚合物-金属复合材料（IPMC）是一种电致动柔性智能驱动材料,具有驱动模式简单、驱动电压低、响应速率快、工作环境干燥、轻量化等诸多优势,是目前比较适合开发新型智能驱动器的一类材料。然而,基于IPMC的智能材料虽然具有众多优势,但也面临着响应速率和变形量难以同时提升、驱动力不足、变形模式单一等问题,这在一定程度上限制了IPMC智能材料的实际应用。因此,优化IPMC智能驱动材料的各功能指标,制备高性能智能驱动材料与智能器件,是推动其在各领域高效应用的关键。基于此,本论文以IPMC柔性智能材料为研究对象,通过对其材料进行设计,大大提升材料原有功能属性,并开发一系列新型IPMC仿生智能材料,旨在突破目前IPMC智能材料的技术瓶颈,开展高性能IPMC仿生智能驱动器研发,为绿色、低耗、高效仿生智能驱动器的制备与应用提供新思路、新途径。主要研究结论如下:（1）以商业化的Nafion 117薄膜作为离子交换聚合物薄膜,创新地采用异丙醇辅助化学镀技术成功地制备了具有高比表面积Pt电极IPMC智能材料。异丙醇的引入不仅使所制备的Pt电极具有均匀分散的褶皱结构,增大Pt电极的比表面积,还可以在Nafion薄膜内部形成尺寸更大的离子簇,使得所制备的IPMC智能材料具有较大的比电容,十分有利于Nafion薄膜内水合阳离子的扩散;直流电压的驱动下,IPMC的尖端位移量可达到35.3 mm,是其自由长度25 mm的1.4倍,弯曲应变为0.79%,在交流电压的驱动下,IPMC智能材料可以无延迟地响应交流电压的变换频率,并产生较大的形变位移量,2 Hz频率下位移达到2mm以上。（2）制备了Pd/Pt复合电极IPMC,引入Pd作为电极缓冲层,有效地提升了IPMC的电容性能、驱动力,同时兼具优异的变形性能与响应速度。4 V直流电压下位移变形量达到36.5 mm,是自由长度的1.46倍,弯曲应变为0.82%;交流电压位移响应与高比表面积Pt电极IPMC相仿;Pd/Pt复合电极IPMC智能材料的弯曲变形能够产生较大的驱动力,在5 V直流电压的驱动下,其尖端所产生的阻滞力最大为33 m N,相当于4.2 MPa,相比纯Pt电极IPMC有了较大提升。（3）受到自然界植物多种运动形式的启发,将仿生定向条纹结构引入IPMC智能材料,对Nafion基体膜界面进行结构修饰,提升了电极界面比表面积,所制备的IPMC驱动器获得良好的电容性能,具有仿生结构的IPMC的比电容为110 m F g-1,是不含仿生结构的IPMC的比电容（73 m F g-1）的1.5倍;在仿生结构的修饰作用下,IPMC智能材料可实现更为复杂的多维度螺旋变形。（4）基于不同类型的IPMC智能材料,制备了一系列仿生智能驱动器,IPMC仿生机械臂最高可承受20倍重的物体;IPMC电极优秀的导电性使其可以作为逻辑电路中的柔性开关;仿生IPMC花朵的开放和闭合、仿生IPMC蜜蜂的振翅行为实现了IPMC对植物、动物的模仿;IPMC机械手实现了对重物的抓取、释放和转移;IPMC仿生爬双足与四足爬行器均可以在交流电压的驱动下向前爬行,平均速率分别为0.44 mm s-1和0.32 mm s-1。
高振恒[5]（2021）在《基于压电陶瓷的混凝土损伤识别与监测研究》文中研究指明混凝土是目前应用最广泛的土木工程材料,其安全性和可靠性对经济社会的发展有着不可忽视的影响。但是,鉴于其多尺度混合以及水化胶凝过程,混凝土不可避免的带有内部缺陷甚至存在通向表面的裂缝等损伤。而在外部环境及其自身荷载作用下,混凝土损伤会在其服役过程中不断累积。当损伤累积到一定程度时会导致结构安全性、耐久性降低,在极端条件下可能会造成极为严重的后果。如何实现对混凝土损伤的识别和监测一直是土木工程中的热门研究课题,并提出了许多结构无损检测的方法,但是,混凝土损伤的隐蔽性和无损检测手段的技术限制,使得传统的检测手段无法做到混凝土结构的长期实时健康监测。近些年来,以压电陶瓷为代表的压电智能材料凭借其驱动传感于一体的特点以及价格低廉、反应灵敏的优势成为混凝土结构健康监测的研究热点。相关学者基于压电陶瓷进行了一系列关于混凝土结构健康监测的理论和试验研究。围绕着混凝土损伤的识别和监测问题,本文提出了一种基于压电陶瓷的混凝土损伤识别和监测的方法,主要工作内容有:（1）在混凝土试件内放置不同大小的塑料球来模拟混凝土内部损伤,并将压电陶瓷元件放置在混凝土试件内部作为驱动器或者传感器收发信号。利用基于压电陶瓷的波传播分析法进行损伤识别和监测。根据应力波在通过介质不均匀区域时会发生衰减的原理,通过辨识传感器接收信号的变化进行损伤识别和监测。具体是通过对接收信号的时域幅值和频域幅值等特征参量进行分析来判断混凝土内部健康状况,并基于信号幅值提出了损伤指标来衡量损伤程度。结果表明,混凝土内部损伤会导致接收信号的时域幅值及频域幅值发生变化,而本文所提出的损伤指标能够很好地评估损伤程度。验证了基于压电陶瓷的波传播分析法对混凝土内部损伤识别和监测的有效性。（2）利用基于压电陶瓷的波传播分析法监测混凝土裂缝损伤和损伤的发展趋势。在混凝土试件上切割不同深度的裂缝,裂缝每加深一次进行一次信号收发。根据应力波在经过裂缝时会发生折射、反射等现象导致应力波在通过裂缝后产生衰减,通过时域信号分析和小波包能量分析对混凝土存在不同深度的裂缝时传感器接收信号进行比较,并基于小波包能量提出了相应损伤指标来判断裂缝损伤程度以及监测裂缝发展趋势。结果表明,裂缝的存在造成了接收信号的时域幅值和小波包能量的变化,而且基于小波包能量的损伤指标对于损伤的识别极为敏感,并能够对损伤发展趋势进行准确描述。证明了基于压电陶瓷的波传播分析法对混凝土裂缝损伤识别和监测的有效性。
杜英辰[6]（2021）在《形状记忆合金主动式发动机罩弹起装置研究》文中提出随着汽车电动化、智能化的发展,更人性化、考虑行人等弱势群体的更加全面的汽车安全性能逐渐被人们所关注。近年来,随着汽车安全性法规的出台,驾驶员和乘员在交通事故中的生存概率、受伤害程度得到普遍改善。相比之下,汽车的行人安全技术却发展较慢,人与车碰撞事故已成为全世界相关研究人员共同关注的问题。减少以及避免行人在碰撞事故中受到伤害,除了推出碰撞安全法规,还有开发主动和被动安全的新技术。目前行人保护的主流技术主要包括发动机罩前端的改型、安装行人检测系统以及发动机罩弹起系统。形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）作为一种新型智能材料,凭借其功重比高、驱动行程大、安静无噪音、可直接用于驱动无需传动,被作为驱动元件广泛应用在航空航天、生物医疗、机械结构以及汽车工业等领域。在汽车工业领域的应用中,很多学者利用SMA的吸能特性面向行人被动防护将其应用于碰撞吸能方面。本文针对现有的行人保护系统需要对汽车改型复杂,且一般启动后都无法回复,维修成本高,结构复杂等缺点,基于形状记忆合金提出了一种面向行人保护的发动机罩弹起机构,该机构结构简单,响应快速,且弹起后可手动回复,能够适应各种车型。本文的研究内容主要包括:首先研究国内外行人保护方法和研究现状,根据目前现有的发动机罩弹起机构进行分类并分析其工作原理,根据发动机罩的运动轨迹与设计要求计算并确定各项参数,并根据确定的参数选定结构并设计三维模型。然后研究SMA的动态响应特性并对其驱动特性进行研究。研究应变速率、应变幅值对SMA的力学性能的影响,并测量其最大可回复应变以及相变温度。研究SMA的电阻特性,建立电阻模型,进行数值仿真后发现在通电电流相同的条件下,电阻率越大,SMA的通电响应速度越快;测量升温以及降温过程中电阻率的变化,对实验数据进行拟合并观察其规律,发现SMA的电阻率变化与材料中马氏体及奥氏体的体积分数有关,总体电阻特性是各项电阻特性的总和;研究SMA电阻率与响应速度的关系,进行响应速度以及回复力的实验。研究超级电容的放电原理,并进行实验研究大电流短时间通电条件下SMA的响应速度以及回复力大小。最后建立发动机罩弹起机构的动力学模型并进行数值仿真,研究驱动弹簧刚度与弹起高度及速度的关系,根据设计要求确定弹簧刚度。对SMA进行有限元仿真,分析弹起机构锁紧部分受力关系并设计简化机构。对简化机构进行有限元仿真及动力学仿真,研究不同参数对弹起机构响应速度以及弹起高度的影响。改进结构并加工,进行发动机罩弹起机构实际实验,采用高速摄像机记录实验现象。将实际实验数据与数值仿真和动力学仿真进行对比,误差范围合理,观察各参数对弹起机构性能的影响规律。
苏翔[7]（2021）在《响应性杆自持续滚动力学行为研究》文中研究指明近年来,智能材料不仅成为了广泛学术研究的课题,还作为一项关键技术得到了广泛的推广,在工业、航天航空、医学和现代建筑等领域应用广泛。经研究发现,智能材料的某些特性在用于某些特殊系统时,在外部刺激的作用下会产生自我感知、自我愈合、自我驱动、自我诊断和形状改变等特殊的智能行为。这些智能行为在未来可能会成为设计独特功能的新型产品的基础,对新型科技的发掘和实现科技创新都有着积极的意义。智能行为的实现依赖于材料特性和对材料特性产生响应的外部系统。相较于材料特性,智能行为的实现更取决于对与材料特性相响应的外部系统的设计。在众多外部系统中,自激振动系统由于其可自我维持的、自主运动,不需要外部控制的优点,获得了大量学者和专家的青睐和关注,基于自激振动系统的各种装置被设计出来。然而,对各种自激振动系统的设计和研究大多集中在实验领域,理论建模是十分匮乏的,因而对大多数自激振动系统的内在运动机制和原理无法进行合理解释,从而限制了这些自激振动系统在传统行业及新型科技领域的应用。本文主要对目前新发现的杆在平台上滚动的自激振动模式进行理论建模及研究。首先,以普通弹性杆和粘弹性杆在热刺激下的滚动运动模式的自激振动系统为研究对象,基于热传导和粘弹性理论,建立了热响应性弹性杆和粘弹性杆滚动理论模型,通过对杆稳定滚动状态下的温度场、热力矩、横向弯曲曲率、变形及速度等因素的分析,模拟了弹性杆和粘弹性杆在热刺激下的滚动行为。然后,以偶氮苯液晶弹性体杆在光刺激下的滚动运动模式的自激振动系统为研究对象,基于光致形变理论和光机械效应,建立了光响应性偶氮苯液晶弹性体杆滚动理论模型,通过对偶氮苯液晶弹性体杆在稳定滚动过程中的顺态光致变色液晶分子数量分数、横向弯曲曲率、面外弯矩、速度等因素的分析,模拟了偶氮苯液晶弹性体杆在不同光照角度下的滚动行为。本文的研究工作如下:（1）对热、光响应性杆在平台滚动时的速度进行了研究。热、光响应性杆在平台滚动时都存在速度双稳态现象,即静态和高度滚动状态两种稳定状态。不同的是,热响应性杆必须借由推力触发滚动,而光响应性杆随着光照角增加,杆能够自主滚动。然而,当光照角增加至90度（即平行光照）时,杆始终无法触发滚动。（2）得到了杆在热台上稳定滚动状态下的通用有效驱动力矩公式。基于长杆假设,热响应性弹性杆和粘弹性杆有效驱动力矩都是横向弯曲曲率和面外弯矩的乘积,且杆的横向弯曲曲率是杆在滚动过程中自行决定的。（3）对热响应性粘弹性杆的滚动速度与粘度的关系进行了研究。结果表明,热响应性粘弹性杆的滚动速度与粘度有较大关联,当与材料粘弹性相关的特征时间尺度与杆滚动的时间尺度相当时（即η1～）,材料粘度的影响最为显着。研究结果揭示了热、光刺激诱发的杆的滚动模式的自激振动系统的内在运动机制和原理,是对目前较为匮乏的自激振动系统理论的有效补充,为这种自激振动新模式在未来的应用提供了足够的理论指导和支持。图[33]表[1]参[83]
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[8]（2021）在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中研究指明为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）
冯家伟[9]（2020）在《多感官互动体验设计研究 ——基于智能材料在产品中的应用》文中进行了进一步梳理当今,互动体验技术愈来愈广泛的被应用在人们的日常生活中,本文针对互动体验诸如虚拟互动体验技术不成熟造成的用户体验不适、过于依赖特定的技术或智能设备等问题,研究了以智能材料驱动多感官互动体验方式的创新性与可行性,运用了文献研究法、田野考察,实验研究法、案例分析法及跨学科研究法,研究以智能材料驱动的设计如何在空间环境中充分调动用户的感官刺激,从而达到多感官互动体验的目的。本文从五个方面展开研究。第一部分,研究互动体验的社会发展背景以及实体交互结合虚拟交互的新型体验方式。第二部分聚焦多感官互动体验的发展溯源研究,以典型案例综合性的探讨多感官互动体验的设计理念和表现形式。第三部分系统的阐述了互动体验设计的概念,并从心理学的角度分析了体验设计在各个感官中的场景表达,总结出空间环境更有利于用户的体验和信息的传达。第四部分从智能材料实现新型交互方式的视角切入,进行智能材料交互可行性实验,通过实验数据与理论分析进行验证。第五部分是基于研究和试验成果指导的设计创新实践。本研究成果最终在青少年设计思维课程的教学实践中进行了应用,是理论研究与实践创新相结合的体现。以体验设计理论为指导,以更具互动性的智能材料作为媒介,研究尝试多种方法展示多感官互动体验的可能,为互动体验设计提供方法参考。
李月[10]（2020）在《用于泵站蝶阀驱动的磁致伸缩旋转驱动器研究》文中研究指明蝶阀能够精确调节流量是泵站高效、安全运行的重要保障,但蝶阀的传统驱动方式存在很多缺点,严重影响了蝶阀调节流量的精度,在实际运行过程中会影响泵站的运行效率。为了能够精确调节流量大小,考虑设计一种以新型智能材料为驱动元件的旋转驱动器来驱动蝶阀。本论文的主要研究内容如下:（1）阐述磁致伸缩材料的磁致伸缩效应,通过测试及对比不同磁致伸缩材料的性能选择应力较大和形变位移较大的Terfenol-D材料作为驱动元件材料。选材完成后,进行驱动器驱动元件结构、驱动线圈结构和温控结构的相关设计,并在其结构设计基础上建立了驱动器输出特性理论模型。（2）利用有限元仿真软件以输出位移最大为优化目标对初始结构尺寸参数进行仿真优化分析,通过优化计算得出驱动器结构的最佳尺寸参数;且在此基础上,利用有限元仿真软件对其进行多物理场耦合仿真分析,分析驱动器在不同线圈驱动电流和不同线圈匝数的锯齿波电流信号激励下悬臂梁驱动结构的应力、磁场分布情况以及驱动器的整体输出位移。通过仿真结果可知驱动器的磁场及应力分布相对均匀,且输出性能稳定,整个驱动器结构设计符合设计需求。（3）根据所设计的磁致伸缩旋转驱动器结构尺寸进行各零部件加工,并将加工好的零部件装配成实验样机,通过搭建驱动器实验测试平台测试驱动器在不同锯齿波驱动信号、不同驱动电流和不同电流频率激励下的整体输出性能。通过实验测试结果可知,驱动电流频率越大其转速越大,在3 A、200 Hz的缓升速降锯齿波电流信号激励下,驱动器的转速最高可达13.462 rad/min,在3 A、200 Hz的速升缓降锯齿波电流信号激励下,驱动器的转速最高可达12.934 rad/min。通过对比计算结果、仿真结果和实验结果可知其相差无几,因此,驱动器的整体输出性能符合设计需求。本文以双偏心双法兰软密封蝶阀为例,将设计好的磁致伸缩旋转驱动器应用到泵站蝶阀中,设计了驱动器调节蝶阀的控制系统,为驱动器能够进一步在水利领域中应用提供参考。
二、智能材料的研究现状及展望（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、智能材料的研究现状及展望（论文提纲范文）
（1）4D打印的工艺参数对制件变形性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究目的及意义 |
| 1.2 4D打印技术概述 |
| 1.2.1 4D打印技术研究现状及应用 |
| 1.2.2 4D打印主要的几种方式以及关键元素 |
| 1.2.3 4D打印技术存在的问题及展望 |
| 1.3 形状记忆聚合物概述 |
| 1.3.1 形状记忆聚合物及其变形机制 |
| 1.3.2 形状记忆聚合物的驱动方式以及研究现状 |
| 第2章 形状记忆聚氨酯的制备及其表征 |
| 2.1 形状记忆聚氨酯的制备 |
| 2.1.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.2 形状记忆聚氨酯的表征实验 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 4D打印试样及其变形性能测试 |
| 3.1 哑铃状式样的制备 |
| 3.1.1 Ansys三维建模 |
| 3.2 4D打印试样 |
| 3.3 形变率测试 |
| 3.3.1 实验方法 |
| 3.3.2 实验结果及分析 |
| 3.4 形变力测试 |
| 3.4.1 实验方法 |
| 3.4.2 实验结果及分析 |
| 3.5 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 3.6 X射线衍射仪(XRD)测试 |
| 3.7 Ansys有限元分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
（2）3D打印工艺参数对聚氨酯和聚乳酸材料形状记忆特性的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 智能材料 |
| 1.2.1 形状记忆聚合物 |
| 1.2.2 形状记忆效应 |
| 1.3 形状记忆材料研究现状 |
| 1.3.1 形状记忆合金研究现状 |
| 1.3.2 形状记忆聚合物研究现状 |
| 1.3.3 存在的问题 |
| 1.4 4D打印研究现状 |
| 1.4.1 4D打印方法 |
| 1.4.2 形状记忆聚合物的4D打印 |
| 1.4.3 智能水凝胶的4D打印 |
| 1.4.4 存在的局限 |
| 1.5 本文研究思路及内容 |
| 第2章 材料的选择和打印工艺开发 |
| 2.1 材料的选择 |
| 2.2 工艺参数可控的熔融沉积成型(FDM)3D打印机开发 |
| 2.2.1 机械装置的构建 |
| 2.2.2 机器工作原理 |
| 2.2.3 软件控制系统的构建 |
| 2.3 样品表征 |
| 2.3.1 热机性能分析 |
| 2.3.2 流变分析 |
| 2.3.3 样件表面形貌与形状记忆特性测试 |
| 2.3.4 拉伸试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 工艺参数和编程条件对聚氨酯形状记忆性能的影响 |
| 3.1 聚氨酯的热机性能分析 |
| 3.1.1 差热分析 |
| 3.1.2 动态热机械分析 |
| 3.1.3 超景深样件表面形貌分析 |
| 3.1.4 流变性能分析 |
| 3.2 聚氨酯形状记忆特性的实验表征方法 |
| 3.3 形状记忆特性影响因素的设计 |
| 3.3.1 3D打印参数的设计 |
| 3.3.2 形状记忆编程及恢复条件 |
| 3.4 打印参数对聚氨酯形状记忆特性的影响 |
| 3.4.1 打印速度对形状记忆性能的影响 |
| 3.4.2 挤出速度对聚氨酯形状记忆性能的影响 |
| 3.4.3 喷嘴温度对聚氨酯形状记忆性能的影响 |
| 3.4.4 基板温度对聚氨酯形状记忆性能的影响 |
| 3.5 工艺参数影响形状记忆特性的实际应用 |
| 3.6 打印参数对聚氨酯力学性能的影响 |
| 3.6.1 样件设计与尺寸 |
| 3.6.2 四种参数对聚氨酯试样力学性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 工艺参数和编程条件对聚乳酸形状记忆性能的影响 |
| 4.1 聚乳酸的热机性能分析 |
| 4.2 工艺参数对聚乳酸形状记忆性能的影响 |
| 4.2.1 打印速度对聚乳酸形状记忆性能的影响 |
| 4.2.2 喷嘴温度对聚乳酸形状记忆性能的影响 |
| 4.2.3 挤出速度对聚乳酸形状记忆性能的影响 |
| 4.2.4 基板温度对聚乳酸形状记忆性能的影响 |
| 4.3 工艺参数对聚乳酸力学性能的影响 |
| 4.3.1 样件的设计及样品示意图 |
| 4.3.2 四种打印参数对聚乳酸力学性能的影响 |
| 4.4 形状记忆编程及恢复条件对形状记忆特性的影响 |
| 4.5 热处理对材料性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及研究成果 |
| 致谢 |
（3）分数阶粘弹性梁振动特性分析与控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 粘弹性梁结构国内外研究现状 |
| 1.2.1 粘弹性材料本构模型 |
| 1.2.2 粘弹性夹层梁研究进展 |
| 1.2.3 非均匀梁的振动分析 |
| 1.3 夹层梁振动控制研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容以及创新性 |
| 第二章 振动分析方法以及基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分数阶微积分理论 |
| 2.3 分数阶粘弹性本构方程 |
| 2.4 波向量法基本理论 |
| 2.5 压电理论基础 |
| 2.5.1 压电效应 |
| 2.5.2 压电方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于波向量法的分数阶粘弹性均匀梁振动分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 波向量法求解可行性分析 |
| 3.2.1 粘弹性梁分数阶动力学模型 |
| 3.2.2 算例验证 |
| 3.3 振动波在非连续梁界面传递特性分析 |
| 3.3.1 材料非连续界面 |
| 3.3.2 材料截面非连续界面 |
| 3.3.3 截面非连续界面 |
| 3.4 多跨梁振动特性分析 |
| 3.4.1 支撑周期分布粘弹性梁 |
| 3.4.2 支撑位置优化的粘弹性梁 |
| 3.5 分段均匀梁振动特性分析 |
| 3.5.1 振动分析方法 |
| 3.5.2 算例与结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于波向量法的粘弹性非均匀梁振动分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 粘弹性连续变截面梁振动特性分析 |
| 4.2.1 振动分析方法 |
| 4.2.2 算例与结果分析 |
| 4.3 轴向非均匀梁振动分析 |
| 4.3.1 等截面轴向功能梯度梁 |
| 4.3.2 轴向非均匀粘弹性梁 |
| 4.4 声学黑洞梁结构的振动波传递特性分析 |
| 4.4.1 传统声学黑洞梁结构 |
| 4.4.2 多材料分布ABH梁结构 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 粘弹性夹层梁分数阶动力学建模与振动分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 约束阻尼夹层梁分数阶动力学建模与振动分析 |
| 5.2.1 约束阻尼夹层梁分数阶模型建模 |
| 5.2.2 约束阻尼夹层梁的振动特性分析 |
| 5.3 覆膜夹层梁分数阶动力学建模与振动分析 |
| 5.3.1 覆膜夹层梁的分数阶动力学模型 |
| 5.3.2 覆膜夹层梁的振动特性分析 |
| 5.3.3 振动特性影响因素分析 |
| 5.4 覆膜夹层梁实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 粘弹性覆膜夹层梁振动控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 压电覆膜夹层梁的分数阶动力学方程 |
| 6.2.1 压电驱动方程 |
| 6.2.2 压电传感方程 |
| 6.3 基于粒子群优化算法的优化控制方法 |
| 6.3.1 PSO算法 |
| 6.3.2 双压电片夹层梁 |
| 6.3.3 算例与结果分析 |
| 6.4 基于波向量法的振动波反馈局部控制方法 |
| 6.4.1 单压电片夹层梁振动控制 |
| 6.4.2 双压电片夹层梁振动控制 |
| 6.4.3 局部反馈控制影响因素分析 |
| 6.5 基于夹层梁分数阶模型的LQR控制方法 |
| 6.5.1 分数阶状态空间方程 |
| 6.5.2 LQR控制算法设计 |
| 6.5.3 算例与结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（4）仿生IPMC柔性驱动器材料设计与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 柔性智能驱动材料研究进展 |
| 1.2.1 刺激响应水凝胶 |
| 1.2.2 液晶弹性体 |
| 1.2.3 形状记忆聚合物 |
| 1.2.4 纤维缠绕人工肌肉 |
| 1.2.5 电活性聚合物 |
| 1.2.5.1 电子型EAP |
| 1.2.5.2 离子型EAP |
| 1.3 IPMC人工肌肉特点及研究进展 |
| 1.3.1 IPMC人工肌肉材料特点 |
| 1.3.2 IPMC人工肌肉研究进展 |
| 1.4 选题意义和目的 |
| 1.5 研究内容 |
| 第二章 高比表面积Pt电极IPMC的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 实验方案 |
| 2.3 高比表面积Pt电极IPMC的制备方法 |
| 2.3.1 Nafion薄膜的前处理 |
| 2.3.2 异丙醇辅助化学镀 |
| 2.3.3 离子交换 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 形貌表征 |
| 2.4.2 小角X-射线散射 |
| 2.4.3 电化学特性 |
| 2.4.4 形变位移测试 |
| 2.4.5 弯曲应变 |
| 2.4.6 阻滞力测试 |
| 2.5 实验结果分析 |
| 2.5.1 形貌表征 |
| 2.5.2 Nafion薄膜的溶胀率 |
| 2.5.3 小角X-射线散射测试 |
| 2.5.4 循环伏安特性 |
| 2.5.5 电化学阻抗 |
| 2.5.6 直流电压变形特性 |
| 2.5.7 交流电压变形特性 |
| 2.5.8 阻滞力测试 |
| 2.5.9 归一化阻滞力 |
| 2.6 仿生应用 |
| 2.6.1 仿生机械臂 |
| 2.6.2 逻辑电路 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 Pd/Pt复合电极IPMC的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 实验方案 |
| 3.3 Pd/Pt复合电极IPMC的制备 |
| 3.3.1 Nafion薄膜的前处理 |
| 3.3.2 异丙醇辅助化学镀 |
| 3.3.3 离子交换 |
| 3.4 实验结果分析 |
| 3.4.1 形貌表征与元素分布 |
| 3.4.2 循环伏安特性 |
| 3.4.3 电化学阻抗 |
| 3.4.4 直流电压下形变位移量 |
| 3.4.5 交流电压下形变位移量 |
| 3.4.6 阻滞力测试 |
| 3.4.7 归一化阻滞力 |
| 3.5 仿生应用 |
| 3.5.1 仿生花朵 |
| 3.5.2 仿生蜜蜂 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 定向结构修饰Pt电极IPMC制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿生模本的研究与实验方案 |
| 4.2.1 仿生模本研究 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.3 仿生结构的制备 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.4.1 形貌表征 |
| 4.4.2 循环伏安特性 |
| 4.4.3 电化学阻抗 |
| 4.5 仿生应用 |
| 4.5.1 仿生机械手 |
| 4.5.2 仿生爬行器 |
| 4.5.2.1 双足仿生爬行器 |
| 4.5.2.2 四足仿生爬行器 |
| 4.6 多模态变形 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于压电陶瓷的混凝土损伤识别与监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 结构健康监测 |
| 1.2.1 结构健康监测简述 |
| 1.2.2 结构健康监测发展现状 |
| 1.3 智能材料和智能结构 |
| 1.3.1 智能材料 |
| 1.3.2 智能结构 |
| 1.4 压电智能材料 |
| 1.4.1 压电材料 |
| 1.4.2 压电效应 |
| 1.4.3 压电方程 |
| 1.4.4 压电陶瓷性能参数 |
| 1.5 压电材料在结构健康监测领域的应用 |
| 1.5.1 被动健康监测技术 |
| 1.5.2 主动健康监测技术 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 实验监测系统和基于波传播分析法的信号处理 |
| 2.1 实验仪器 |
| 2.2 压电陶瓷与结构结合方式 |
| 2.2.1 粘贴式 |
| 2.2.2 嵌入式 |
| 2.3 激励信号的选取和信号分析方法 |
| 2.3.1 激励信号的选取 |
| 2.3.2 时域信号分析 |
| 2.3.3 频域信号分析 |
| 2.3.4 小波包能量分析法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于压电陶瓷的混凝土内部损伤识别与监测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验目的 |
| 3.3 混凝土内部损伤监测实验 |
| 3.3.1 实验试件 |
| 3.3.2 实验步骤 |
| 3.4 数据结果与处理分析 |
| 3.4.1 基于幅值的时域信号分析 |
| 3.4.2 基于幅值的频域信号分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于压电陶瓷的混凝土裂缝损伤识别与监测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验目的 |
| 4.3 混凝土裂缝损伤监测实验 |
| 4.3.1 实验试件 |
| 4.3.2 实验步骤 |
| 4.4 数据结果与处理分析 |
| 4.4.1 基于幅值的时域信号分析 |
| 4.4.2 基于小波包能量的信号分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）形状记忆合金主动式发动机罩弹起装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外行人保护的方法和研究现状 |
| 1.2.1 行人保护法规 |
| 1.2.2 行人保护方法及研究现状 |
| 1.2.3 发动机罩弹起机构的分类及发展现状 |
| 1.3 智能材料以及SMA材料的研究现状 |
| 1.3.1 智能材料的研究现状 |
| 1.3.2 SMA的研究现状 |
| 1.4 SMA的基本特性 |
| 1.4.1 形状记忆效应 |
| 1.4.2 超弹性和相变伪弹性 |
| 1.4.3 电阻特性 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 发动机罩弹起机构的参数计算及机构设计 |
| 2.1 弹起式发动机罩的分类及工作原理 |
| 2.2 发动机罩弹起机构的设计要求 |
| 2.2.1 弹起机构的运动轨迹 |
| 2.2.2 弹起机构的弹起高度 |
| 2.2.3 弹起机构的响应时间 |
| 2.2.4 弹起机构所需推力 |
| 2.3 发动机罩弹起机构的三维模型 |
| 2.3.1 弹起机构的选型 |
| 2.3.2 锁紧释放机构设计 |
| 2.3.3 限位机构 |
| 2.3.4 三维模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 SMA动态响应及驱动特性研究 |
| 3.1 SMA加热方式 |
| 3.2 SMA基本特性研究 |
| 3.2.1 应变速率对力学性能的影响 |
| 3.2.2 应变幅值对力学性能的影响 |
| 3.2.3 最大可回复应变测量 |
| 3.2.4 SMA相变温度的测量 |
| 3.3 SMA电阻特性研究 |
| 3.3.1 SMA电阻模型 |
| 3.3.2 SMA电阻特性实验 |
| 3.4 SMA响应速度与回复力研究 |
| 3.4.1 SMA响应速度理论分析 |
| 3.4.2 SMA响应速度及回复力实验 |
| 3.5 超级电容对SMA响应速度的影响 |
| 3.5.1 超级电容的放电原理 |
| 3.5.2 超级电容通电时SMA的响应速度及回复力实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 发动机罩弹起机构仿真与实验 |
| 4.1 发动机罩弹起机构动力学模型及数值仿真 |
| 4.2 发动机罩弹起机构仿真研究 |
| 4.2.1 简化机构的设计及有限元仿真 |
| 4.2.2 简化机构动力学仿真 |
| 4.2.3 不同参数对弹起机构响应速度的影响 |
| 4.3 发动机罩弹起机构实验 |
| 4.3.1 发动机罩弹起机构实验平台搭建 |
| 4.3.2 发动机罩弹起机构实际实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）响应性杆自持续滚动力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 智能材料 |
| 1.1.2 液晶弹性体 |
| 1.1.3 偶氮苯液晶弹性体 |
| 1.1.4 自激振动 |
| 1.2 课题研究目的及意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 课题研究现状 |
| 1.3.1 液晶弹性体研究现状 |
| 1.3.2 偶氮苯液晶弹性体研究现状 |
| 1.3.3 自激振动研究现状 |
| 1.4 本文工作内容及结构 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 论文结构 |
| 第二章 响应性杆滚动基本理论 |
| 2.1 热响应性弹性杆滚动基本理论 |
| 2.1.1 Fourier热传导理论 |
| 2.1.2 稳定滚动弹性杆截面温度分布理论 |
| 2.2 热响应性粘弹性杆滚动基本理论 |
| 2.2.1 粘弹性理论 |
| 2.2.2 粘弹性模型理论 |
| 2.3 光响应性杆滚动基本理论 |
| 2.3.1 光致形变理论 |
| 2.3.2 光机械效应 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 热响应性杆滚动行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热响应性弹性杆滚动行为研究 |
| 3.2.1 热响应性弹性杆滚动模型 |
| 3.2.2 热响应性弹性杆滚动力学分析 |
| 3.2.3 热响应性弹性杆滚动现象研究 |
| 3.3 热响应性粘弹性杆滚动行为研究 |
| 3.3.1 热响应性粘弹性杆滚动模型 |
| 3.3.2 热响应性粘弹性杆滚动力学分析 |
| 3.3.3 热响应性粘弹性杆滚动现象研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光响应性杆滚动行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光响应性杆滚动模型 |
| 4.3 光响应性杆滚动力学分析 |
| 4.3.1 光响应性杆稳定滚动时的顺态光致变色液晶分子数量分数 |
| 4.3.2 光响应性杆稳定滚动时的横向弯曲曲率 |
| 4.3.3 光响应性杆稳定滚动时的面外弯矩 |
| 4.3.4 光响应性杆稳定滚动时的有效驱动力矩 |
| 4.3.5 光响应性杆稳定滚动时的滚动速度 |
| 4.4 光响应性杆滚动现象研究 |
| 4.4.1 光响应性杆稳定滚动时顺态光致变色液晶分子数量分数研究 |
| 4.4.2 光响应性杆稳定滚动时横向弯曲曲率研究 |
| 4.4.3 光响应性杆稳定滚动下面外弯矩研究 |
| 4.4.4 光响应性杆稳定滚动下有效驱动力矩研究 |
| 4.4.5 光响应性杆稳定滚动下速度研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.2 本文的创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（8）中国桥梁工程学术研究综述·2021（论文提纲范文）
| 0引言（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1 桥梁工程研究新进展（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
| 1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
| 1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
| 1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
| 1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
| 2桥梁结构设计 |
| 2.1桥梁作用及分析（同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿） |
| 2.1.1汽车作用 |
| 2.1.2温度作用 |
| 2.1.3浪流作用 |
| 2.1.4分析方法 |
| 2.1.5展望 |
| 2.2钢桥及组合结构桥梁（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
| 2.2.2焊接节点疲劳性能 |
| 2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
| 2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
| 2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
| 2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
| 2.2.7展望 |
| 2.3高性能材料 |
| 2.3.1超高性能混凝土（湖南大学邵旭东老师提供初稿） |
| 2.3.2工程水泥基复合材料（西南交通大学张锐老师提供初稿） |
| 2.3.3纤维增强复合材料（北京工业大学刘越老师提供初稿） |
| 2.3.4智能材料（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 2.3.5展望 |
| 2.4桥梁基础工程（同济大学梁发云老师提供初稿） |
| 2.4.1深水桥梁基础形式 |
| 2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
| 2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
| 2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
| 3桥梁建造新技术 |
| 3.1钢结构桥梁施工新技术（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
| 3.1.2焊接制造新技术 |
| 3.1.3施工新技术 |
| 3.2桥梁快速建造技术（北京工业大学贾俊峰老师提供初稿） |
| 3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
| 3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
| 3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
| 4桥梁运维 |
| 4.1监测与评估（浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿） |
| 4.1.1监测技术 |
| 4.1.2模态识别 |
| 4.1.3模型修正 |
| 4.1.4损伤识别 |
| 4.1.5状态评估 |
| 4.1.6展望 |
| 4.2智能检测（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.2.1智能检测技术 |
| 4.2.2智能识别与算法 |
| 4.2.3展望 |
| 4.3桥上行车安全性（中南大学国巍老师提供初稿） |
| 4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
| 4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
| 4.3.2地震作用下行车安全性 |
| 4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
| 4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
| 4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
| 4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
| 4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
| 4.3.4.1车辆冲击系数 |
| 4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
| 4.3.5研究展望 |
| 4.4加固与性能提升（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.4.1增大截面加固法 |
| 4.4.2粘贴钢板加固法 |
| 4.4.3体外预应力筋加固法 |
| 4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
| 4.4.5组合加固法 |
| 4.4.6新型混凝土材料的应用 |
| 4.4.7其他加固方法 |
| 4.4.8发展展望 |
| 5桥梁防灾减灾 |
| 5.1抗震减震（北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿） |
| 5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
| 5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
| 5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
| 5.2抗风（东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿） |
| 5.2.1桥梁风环境 |
| 5.2.2静风稳定性 |
| 5.2.3桥梁颤振 |
| 5.2.4桥梁驰振 |
| 5.2.5桥梁抖振 |
| 5.2.6主梁涡振 |
| 5.2.7拉索风致振动 |
| 5.2.8展望 |
| 5.3抗火（长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿） |
| 5.3.1材料高温性能 |
| 5.3.2仿真与测试 |
| 5.3.3截面升温 |
| 5.3.4结构响应 |
| 5.3.5工程应用 |
| 5.3.6展望 |
| 5.4抗撞击及防护（湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿） |
| 5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
| 5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
| 5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
| 5.4.4研究展望 |
| 5.5抗水（东南大学熊文老师提供初稿） |
| 5.5.1桥梁冲刷 |
| 5.5.2桥梁水毁 |
| 5.5.2.1失效模式 |
| 5.5.2.2分析方法 |
| 5.5.3监测与识别 |
| 5.5.4结论与展望 |
| 5.6智能防灾减灾（西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿） |
| 6结语（西南交通大学张清华老师提供初稿） |
| 策划与实施 |
（9）多感官互动体验设计研究 ——基于智能材料在产品中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状与文献综述 |
| 1.3.2 国外研究现状与文献综述 |
| 1.4 研究方案 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究路径图 |
| 1.4.3 研究方法 |
| 1.5 研究的创新点 |
| 1.6 研究存在的主要问题和难点 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 多感官互动体验设计发展溯源 |
| 2.1 多感官体验理论的基础研究 |
| 2.1.1 多感官理论 |
| 2.1.2 体验 |
| 2.1.3 设计 |
| 2.2 多感官互动体验设计的发展 |
| 2.2.1 体验经济改变设计思考 |
| 2.2.2 信息社会影响大众感官 |
| 2.2.3 科技水平提高生活品位 |
| 2.3 多感官体验设计典型案例研究 |
| 2.3.1 冷热温度体验设计 |
| 2.3.2“语言的世界”和“100 个信息瓶”体验设计 |
| 2.3.3 梵高在世:多感官体验展览 |
| 2.3.4“Kitchen Theory(厨房理论)”项目 |
| 2.3.5 本章小结 |
| 第3章 体验设计的理论及其设计原则 |
| 3.1 基于体验设计理论的知识流 |
| 3.2 多感官互动体验设计的概念 |
| 3.2.1 互动体验及多感官互动体验的定义 |
| 3.2.2 用户体验 |
| 3.2.3 体验的分类 |
| 3.2.4 多感官互动体验的体验理论综述 |
| 3.3 深层体验设计 |
| 3.3.1 深层体验设计的意义 |
| 3.3.2 深层体验设计方法论 |
| 3.4 多感官的体验设计 |
| 3.4.1 多感官体验设计目的 |
| 3.4.2 多感官体验设计原则 |
| 3.5 多感官互动体验的场域理论综述 |
| 3.5.1 认知心理 |
| 3.5.1.1 认知过程 |
| 3.5.1.2 知觉 |
| 3.5.1.3 知识 |
| 3.5.1.4 信息 |
| 3.5.2 信息认知交互模型 |
| 3.5.3 基于视觉体验的感官设计场景表达 |
| 3.5.4 基于触觉体验的感官设计场景表达 |
| 3.5.5 基于听觉体验的感官设计场景表达 |
| 3.5.6 基于嗅觉体验的感官设计场景表达 |
| 3.6 多感官体验式产品设计 |
| 3.6.1 通感设计 |
| 3.6.2 多感官体验产品设计表达 |
| 3.6.3 本章小结 |
| 第4章 智能交互材料创新实验 |
| 4.1 智能材料实现新型交互方式 |
| 4.2 智能材料的定义 |
| 4.3 智能材料的应用及案例分析 |
| 4.3.1 形状记忆合金 |
| 4.3.2 导电纤维 |
| 4.3.3 导电油墨 |
| 4.3.4 变色油墨 |
| 4.4 智能材料可行性创新实验 |
| 4.4.1 形状记忆合金 |
| 4.4.2 导电纤维 |
| 4.5 实验总结 |
| 第5章 智能材料在多感官体验设计的创新应用 |
| 5.1 智能材料的多感官设计实践 |
| 5.1.1 在青少年设计思维课程中的应用 |
| 5.1.2 在设计思维课程中的应用 |
| 5.2 设计创新方案 |
| 5.2.1 设计思路 |
| 5.2.2 设计方案 |
| 5.2.3 设计实践 |
| 设计结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）用于泵站蝶阀驱动的磁致伸缩旋转驱动器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 蝶阀的发展概况 |
| 1.3 磁致伸缩材料研究现状及其应用 |
| 1.3.1 磁致伸缩材料研究现状 |
| 1.3.2 磁致伸缩材料的应用 |
| 1.4 磁致伸缩旋转驱动器国内外研究现状 |
| 1.4.1 磁致伸缩旋转驱动器国外研究现状 |
| 1.4.2 磁致伸缩旋转驱动器国内研究现状 |
| 1.5 论文技术路线及研究内容安排 |
| 1.5.1 技术路线 |
| 1.5.2 研究内容安排 |
| 第二章 磁致伸缩旋转驱动器设计及模型建立 |
| 2.1 磁致伸缩旋转驱动器的驱动过程 |
| 2.1.1 磁致伸缩过程 |
| 2.1.2 磁致伸缩旋转驱动器工作原理 |
| 2.2 磁致伸缩材料的选择 |
| 2.3 磁致伸缩旋转驱动器结构设计 |
| 2.3.1 旋转驱动器整体结构 |
| 2.3.2 旋转驱动器驱动元件设计 |
| 2.3.3 驱动线圈设计 |
| 2.3.4 温控结构设计 |
| 2.4 旋转驱动器理论模型建立 |
| 2.4.1 磁致伸缩材料磁-热-力耦合模型 |
| 2.4.2 驱动器动力学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 磁致伸缩旋转驱动器有限元分析 |
| 3.1 有限元分析软件概述 |
| 3.2 建立仿真模型 |
| 3.3 模型的仿真设置 |
| 3.3.1 材料参数设置 |
| 3.3.2 物理场设置 |
| 3.3.3 划分网格 |
| 3.4 驱动器结构有限元优化 |
| 3.4.1 有限元优化过程 |
| 3.4.2 有限元优化设置 |
| 3.4.3 优化结果 |
| 3.5 驱动器有限元仿真分析 |
| 3.5.1 驱动器磁场的有限元分析 |
| 3.5.2 驱动器输出特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 磁致伸缩旋转驱动器输出特性实验 |
| 4.1 制作实验样机 |
| 4.2 搭建实验系统测试平台 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.4 旋转驱动器在泵站蝶阀中的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 后续工作及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
四、智能材料的研究现状及展望（论文参考文献）
- [1]4D打印的工艺参数对制件变形性能的影响[D]. 罗望. 大理大学, 2021(08)
- [2]3D打印工艺参数对聚氨酯和聚乳酸材料形状记忆特性的影响研究[D]. 林峰. 吉林大学, 2021(01)
- [3]分数阶粘弹性梁振动特性分析与控制研究[D]. 徐俊. 南京林业大学, 2021(02)
- [4]仿生IPMC柔性驱动器材料设计与性能研究[D]. 张浩. 吉林大学, 2021(01)
- [5]基于压电陶瓷的混凝土损伤识别与监测研究[D]. 高振恒. 太原理工大学, 2021(01)
- [6]形状记忆合金主动式发动机罩弹起装置研究[D]. 杜英辰. 吉林大学, 2021(01)
- [7]响应性杆自持续滚动力学行为研究[D]. 苏翔. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [8]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [9]多感官互动体验设计研究 ——基于智能材料在产品中的应用[D]. 冯家伟. 北京服装学院, 2020(12)
- [10]用于泵站蝶阀驱动的磁致伸缩旋转驱动器研究[D]. 李月. 南昌工程学院, 2020(06)