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浅析智能材料在土木工程结构振动控制中的应用

2017-07-24刘延庆

居业 2017年5期
关键词:能耗浅析振动

刘延庆

[摘要]隨着科技的发展,对各种智能化事物的研究不断深入,比如智能手机,智能电视,智能控制系统。智能材料也是智能化的产物。随着各国对智能材料的研究与应用程度的持续加深,目前智能材料已经被广泛应用于各种工程之中,而土木工程便是应用最广泛的领域。本文主要简单阐述一下智能材料土木工程结构振动控制与智能材料的概念,以及浅析智能材料在土木工程结构振动控制中的应用。

[关键词]智能化事物;智能材料;土木工程;结构振动控制 文章编号:2095-4085(2017)05-0031-02

目前智能材料在土木工程中的应用主要是结构振动的自动化,包含了自启动,自调整,自调控,自恢复等内容。它的应用有效提高了土木工程结构的耐用性、持久性与稳定性。智能材料在土木工程结构振动控制中的应用为结构振动提供了新的方法与途径,在结构振动系统中使用智能材料已经得到广泛应用,未来发展前景良好。

1智能材料在土木工程结构振动控制中的应用

1.1对智能材料的简述

智能材料是科技进步后,智能化的产物,作为智能化的一大组成部分,目前智能材料在建筑领域取得了越来越大的关注度,应用领域十分广泛。当前世界上主要的智能材料包括记忆金属合金、电力伸缩材料、电流或者磁流导体。另外还有电力材料,所谓电力材料便是有关电力系统的智能化材料,主要包括电压感应器等。这些智能材料能够根据地球的磁场变化以及对温度变化的感知来调整自身所控制的机器,金属器材的性质、阻止力、消耗量以及振动结构的振动幅度、振动次数、振动速度、大小与形状等,然后再考虑实际需要等因素采用相应功能的智能材料来制造相应的器材,主要是动力系统与减少能耗的器材的制作。智能材料在土木工程结构振动中的应用主要是利用智能材料生产自动调控的驱动器,被动控制的能耗减少设备以及降低振动幅度与次数还有速度的设备。这些由智能材料制作而成的设备具有反应速度快、能耗低、出力大、操作方便等特点,而利用智能材料制成的设备较之其他一般材料所制成的设备具有很大的特点与很多优势,比如操作简单方便,符合时代潮流,即将变为未来土木工程结构振动控制中使用的主要驱动减振设备。

1.2对结构振动控制的简述

结构振动控制是土木工程建设的一个重要组成部分,建立良好的结构振动控制系统不仅能增加建筑物的使用安全程度,还能够提升房屋使用强度对以及对地下运动的感知力与抵抗力,同时能够减少干扰力因素对房屋的影响,更为重要的是,在发生地质灾害时能够降低损失并进行持续不断的自我调控。虽然结构振动控制系统在我国的发展势头很好,但是在实际运行过程中,我国的结构振动控制技术并不成熟,存有很多严重的问题,比如在灾害发生时系统可能就会停止运行,是因为不能进行外部所需的能源供给。

1.3结构控制应用中存在的问题

上文提到了我国的结构控制技术并不成熟,存在着很多严重的问题,如系统停止运行等。除此之外还有其他的问题,比如系统的预测不准,这主要是以前运用传统材料制作结构控制系统时出现的问题。众所周知,结构控制系统最重要的功能就是与安全有关。上文中提到结构控制系统可以对灾害进行预测,感知地下运动的活动,但是以前就出现过对地下运动感知不准而造成巨大损失的先例。

1.4浅析智能材料在土木工程结构振动控制中的应用

我国智能材料在土木工程结构振动控制中的应用主要是电力设备、降低能耗的被动控制设备以及主要动力系统对振动速度、次数、幅度等的控制。首先来谈谈电力设备,随着智能化程度的不断提高,电力设备在结构振动控制中处于重要位置,而智能材料的运用也是大大提升了电力设备运行的安全性与各项性能;再谈到降低能耗的被动控制设备,整个智能材料在土木工程结构振动控制之中的应用技术上,降低能耗的被动控制设备处于附属地位,主要功能就是怕它消耗太多能耗,由于是降低能耗所需要的,因此这个系统对于当前社会的环保要求来说,尽管处于附属地位,但还是会在未来得到长足的发展;而主要动力系统便是智能材料在土木工程结构振动控制应用的主要部分。结构振动系统功能的实现无一不与主要动力系统有关,而智能材料在主要动力系统中的作用主要是提升了主要动力系统的安全性与稳定性,通过使用智能材料,让主要动力系统的预测更准确,从而避免安全事故的再次发生。用智能材料制造主要动力系统主要是通过电路实现的。

2结语

未来我们的科技会越来越发达,我们的生活终将离不开科技的进步。智能材料在土木工程结构振动控制中发挥的作用与应用范围必将越来越大,所以科学家们应该加快对于智能材料的研发速度,并且要与建筑实际相结合。

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