智能材料与结构健康监测

　　第一篇 光纤传感与监测技术
　　第1章 光纤传感与智能结构
　　1.1 光纤与光纤传感器
　　1.1.1 光纤
　　1.1.2 光纤传感器
　　1.2 光纤光栅传感器的应用现状与发展方向
　　1.2.1 光纤光栅传感器的应用现状
　　1.2.2 光纤光栅传感器的发展方向
　　1.3 基于光纤传感器的健康监测与智能结构
　　1.3.1 光纤智能健康监测系统
　　1.3.2 光纤智能结构
　　第2章 白光干涉型F-P光纤传感器
　　2.1 白光干涉型F-P光纤传感器的工作原理
　　2.2 白光干涉型F-P光纤传感器的结构设计及参数分析
　　2.2.1 腔长分析
　　2.2.2 标距分析
　　2.3 白光干涉型F-P光纤传感器的制作工艺
　　2.3.1 材料的选择
　　2.3.2 加工制作装置的设计与选择
　　2.3.3 F-P光纤传感器的制作工艺
　　2.4 白光干涉型F-P光纤传感器的性能试验
　　2.4.1 光纤传感器的应变试验
　　2.4.2 传感器的温度试验
　　2.4.3 白光干涉型光纤应变传感器的标定试验
　　2.4.4 白光干涉型光纤温度传感器的性能考核试验
　　2.4.5 白光干涉型光纤应变传感器的性能考核试验
　　2.5 白光干涉型光纤传感器信号采集系统
　　2.5.1 白光干涉型光纤传感器信号采集系统的硬件设计
　　2.5.2 白光干涉型光纤传感器信号采集系统的软件设计
　　第3章 具有温度自补偿的光纤光栅传感器
　　3.1 光纤光栅传感器的传感原理及其理论分析
　　3.1.1 光纤光栅的耦合模理论
　　3.1.2 光纤光栅应变传感原理及应变灵敏度的理论分析
　　3.1.3 光纤光栅温度传感原理及温度灵敏度的理论分析
　　3.1.4 光纤光栅温度一应变交叉灵敏度的理论分析
　　3.2 基于材料热应力的光纤光栅温度自补偿传感器
　　3.2.1 基于材料热应力的光纤光栅温度自补偿机制
　　3.2.2 传感器结构尺寸设计
　　3.2.3 传感器的应变传感分析
　　3.2.4 温度补偿结构设计参数的研究
　　3.3 整体式温度补偿结构的光纤光栅应变传感器
　　3.3.1 传感器的结构设计
　　3.3.2 传感器的封装制作
　　3.3.3 基于硬铝合金材料为外壳的光纤传感器的试验结果
　　3.3.4 基于黄铜材料为外壳的传感器的试验结果
　　3.3.5 对温度补偿结构设计公式的二次修正
　　3.4 光纤光栅应变传感器的结构设计及分析
　　3.4.1 埋入式光纤光栅应变传感器的结构设计及分析
　　3.4.2 表面粘贴式光纤应变传感器的结构设计及分析
　　3.5 小型光纤光栅应变传感器的研究
　　3.5.1 小型光纤光栅应变传感器的结构设计
　　3.5.2 小型光纤光栅应变传感器封装材料热膨胀系数的测定
　　3.5.3 小型光纤光栅应变传感器封装工艺的研究
　　3.5.4 小型光纤光栅应变传感器的性能试验砑究
　　第4章 基于光纤光栅传感阵列的预应力筋应力测试技术
　　4.1 混凝土结构预应力损失理论分析
　　4.1.1 预应力损失计算
　　4.1.2 有效预应力计算
　　4.2 光纤光栅锚端预应力传感器的设计
　　4.2.1 预应力混凝土结构预应力锚端监测原理
　　4.2.2 基于光纤光栅锚端预应力传感器的结构设计与原理
　　4.2.3 光纤光栅锚端预应力传感器的设计
　　4.2.4 光纤光栅锚端预应力传感器标定实验
　　4.3 基于光纤光栅传感阵列的预应力筋应力测试方法的研究
　　4.3.1 钢绞线的结构和性能参数
　　4.3.2 光纤光栅与钢绞线的复合及钢绞线应力测量原理
　　4.3.3 基于光纤光栅的预应力钢绞线准分布应力应变测试
　　第5章 基于光纤光栅传感的缆索应力测试技术
　　5.1 缆索监测技术现状分析
　　5.2 基于光纤光栅的缆索张力监测系统
　　5.2.1 缆索张力监测系统的组成及工作原理
　　5.2.2 缆索张力监测系统的特点
　　5.2.3 基于光纤光栅的压力传感器研究
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　　第二篇 压电传感与监测技术
　　第三篇 形状记忆合金与智能结构
　　第四篇 工程应用实例

　　    杜彦良，男，1956年10月生，教授、博士生导师，现任石家庄铁道大学副校长，兼任大型结构健康诊断与控制研究所所长、河北省大学结构诊断与控制重点实验室主任、河北省土木工程特聘岗位“燕赵学者”。长期致力于大型工程结构（设备）安全保障技术研究，在大型工程结构健康监测与可靠性评价、智能材料与结构、TBM施工技术与故障诊断和教育教学研究等方面取得重要成果。获得省部级以上科技进步奖12项，其中获国家科技进步一等奖1项、二等奖2项；获得省部级以上教学成果奖6项，其中国家教学成果一等奖1项，二等奖1项；获国家专利6项；发表学术论文160余篇，其中被SCI、EI等收录60余篇。被评为铁道部、河北省具有突出贡献的中青年专家，河北省优秀省管专家，国家级教学名师和国家杰出专业技术人才。
　　    孙宝臣，男，1961年11月生，教授，现任河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室副主任，石家庄铁道学院大型结构健康诊断与控制研究所副所长，河北省中青年拔尖人才。主要从事智能材料、现代传感测试技术、大型结构健康诊断与控制等方面的科学研究和人才培养工作。先后主持或参加国家863计划项目、国家自然科学基金和省部级科研项目19项，获国家科技进步二等奖1项（第二完成人）、省部级科技进步一等奖3项、二等奖3项。发表学术论文70余篇，其中被SCI、EI等收录28篇，获国家专利5项。曾被评为国家机械工业部教书育人优秀教师和中国铁道建筑总公司优秀教师。
　　    张光磊，男，1975年10月生，博士、副教授，现任石家庄铁道大学材料科学教研室主任。目前主要从事先进功能材料的制备与性能研究。先后主持科研项目6项，发表学术论文20余篇，其中被SCI、EI等收录12篇，获国家发明专利3项。

　　    《智能材料与结构健康监测》以智能材料与器件为基础，以结构健康监测与控制为目的，较深入、全面地介绍了智能监测技术领域的科研成果与理论体系。全书分为四篇，共二十一章。第一篇是“光纤传感与监测技术”，介绍了光纤传感元件和技术的理论基础、结构与特性，介绍了预应力筋应力测试技术、缆索智能结构和智能纤维增强复合材料斜拉索结构等；第二篇是“压电传感与监测技术”，介绍了压电传感元件及其特性，介绍了路轮轨力实时监测和桥梁振动监测；第三篇是“形状记忆合金与智能结构”，介绍了基于形状记忆合金的探测裂纹和主动控制裂纹扩展、防松螺母和自动均载传力件，以及自适应无缝线路等方面的研究与应用；第四篇是“典型工程应用”，介绍了结构健康监测技术在典型工程中的应用实例。
　　    《智能材料与结构健康监测》是著者科研团队多年来研究成果和工程应用的集成，是结构健康监测领域的一本较系统著作，适合于从事智能材料、结构工程等领域的科技工作者、工程技术人员和高等院校相关学科教科书。