《光縴智能結構》 塗亞慶 劉興長， 高等教育齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

塗亞慶 劉興長 著

圖書標籤:

• 光縴傳感器
• 智能結構
• 結構健康監測
• 光縴通信
• 材料科學
• 土木工程
• 機械工程
• 傳感技術
• 高等教育
• 工程技術

店鋪： 芳草之戀圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040172829

商品編碼：29402904078

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2005-05-01

基本信息

書名：光縴智能結構

定價：46.70元

作者：塗亞慶 劉興長

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2005-05-01

ISBN：9787040172829

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.740kg

編輯推薦

---

內容提要

---

智能結構是由多學科交叉而逐漸形成的一門新學科，而光縴智能結構又是其中的典型研究方嚮。本書針對光縴智能結構有關基礎問題，從基本的研究思想與方法論、關鍵技術以及應用領域等諸方麵進行瞭較係統的闡述。首先綜述瞭智能結構；然後主要以復閤材料為對象，闡述瞭光縴智能結構的集成基礎；重點是論述光縴智能結構中的典型光縴傳感器（包括光縴應變傳感器、光縴微彎傳感器、分布式光縴傳感器等）、光縴傳感器網絡和多路復用技術、光縴智能結構的神經網絡處理以及智能結構執行器和控製器等關健技術；*後探討與介紹瞭若乾光縴智能結構的應用領域，包括狀態監測與損傷評估、航天器、土木工程、區學領域以及軍事裝備等。
本書可供從事智能結構以及材料與結構工程、機械與儀器儀錶、自動化與信息工程等相關學科的研究、設計和應用的科技工作者閱讀與參考，也可作為高等學樣有關專業研究生和高年級本科生的教材與參考書。

目錄

---

章 緒論
摘要
1.1 引言
1.2 智能結構的思想與方法
1.3 智能結構的研究現狀
1.4 智能結構的關鍵技術
1.5 光縴智能結構的實現方法
1.6 智能結構的應用領域
1.7 智能結構的前景展望
第2章 復閤材料結構基礎
摘要
2.1 復閤材料簡介
2.2 復閤片層
2.3 復閤疊層
2.4 片層斷裂分析
2.5 展望
經3章 光縴/復閤材料結構的力學分析
摘要
3.1 應力與應變集中
3.2 裂縫
3.3 結構穩定性分析
3.4 傳感器性能
3.5 展望
第4章 智能結構中的光縴集成
摘要
4.1 光縴智能結構與復閤材料的集成
4.2 光縴塗層設計
4.3 光縴連接方法
4.4 展望
第5章 光縴應變傳感器
摘要
5.1 光縴傳感器概況
5.2 乾涉式應變光縴傳感器簡介
5.3 Fabry-perot乾涉光縴傳感器
5.4 Bragg光柵光縴傳感器
5.5 雙模橢芯光縴傳感器
5.6 光縴應變傳感器的靈敏度分析
5.7 光縴應變傳感器的解調
5.8 光縴應變感器的應用
5.9 展望
第6章 光縴微彎傳感器
第7章 分布式光縴傳感器
第8章 光縴傳感器網絡和多路復用技術
第9章 光縴智能結構的神經網絡處理
0章 智能結構執行器
1章 智能結構控製器
2章 狀態監測與損傷評估的光縴智能結構
3章 航空器的光縴智結構
4章 土木工程的光縴智能結構
5章 醫學領域的光縴智能結構
6章 軍事裝備的光縴智能結構
參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《光縴智能結構》 作者： 塗亞慶、劉興長 齣版社： 高等教育齣版社 內容簡介： 引言：新時代下的光縴智能結構探索 在信息爆炸、科技飛速發展的今天，人類對連接、感知和智能化的需求達到瞭前所未有的高度。光縴通信技術作為現代信息社會不可或缺的基石，其發展早已超越瞭簡單的信息傳輸範疇。傳感器技術、新材料科學、微電子技術、人工智能等前沿領域的交叉融閤，正孕育著一種全新的、具備自主感知、決策和執行能力的光縴技術——光縴智能結構。本書正是聚焦於這一革命性的領域，深入探討瞭光縴如何從被動的傳輸介質，轉變為能夠與環境進行智能交互的“神經網絡”和“傳感器網絡”。 本書旨在為廣大從事光縴技術、傳感器技術、材料科學、土木工程、機械工程、航空航天、生物醫學等相關領域的研究人員、工程師、研究生以及對前沿科技充滿興趣的讀者，提供一個全麵、深入、係統化的知識框架。我們期望通過本書的闡述，能夠啓發讀者在光縴智能結構的設計、製造、應用等各個環節的創新思維，推動該領域的研究與發展邁嚮新的高峰。 第一章：光縴技術基礎與智能結構的演進 本章將首先迴顧光縴通信技術的基本原理，包括光縴的結構、光波在光縴中的傳播機製、關鍵的光學參數（如摺射率、數值孔徑、損耗等）以及常用的光縴類型。在此基礎上，我們將重點梳理光縴技術在傳感領域的應用發展曆程，從早期的基於損耗、乾涉或衍射的光縴傳感器，逐步過渡到能夠實現高精度、多參數、分布式測量的先進光縴傳感技術。 特彆地，本章將詳細闡述“智能結構”這一概念的內涵和外延。智能結構並非一個孤立的技術，而是多種先進技術的集成體，其核心在於能夠感知外界環境的變化，並根據預設的邏輯或算法做齣響應。我們將分析智能結構在不同領域的應用需求，例如結構健康監測、環境感知、人機交互、醫療診斷等，並以此引齣光縴技術在構建智能結構方麵的獨特優勢和巨大潛力。 第二章：光縴傳感技術核心原理與關鍵突破 本章是本書的技術核心部分，將深入剖析當前主流的光縴傳感技術原理。我們不會僅僅停留在理論層麵，而是會結閤大量的實例，詳細介紹不同傳感機製的物理基礎、技術特點、優缺點以及適用範圍。 基於光強度調製的傳感器： 介紹利用光縴本體或外部注入物對光強度的衰減或增強來實現測量的原理，例如光縴光柵、馬赫-曾德爾乾涉儀、邁剋爾遜乾涉儀等。將重點講解光縴光柵傳感技術，包括布拉格光柵（FBG）、長周期光縴光柵（LPFG）的製備方法、光譜響應特性以及在溫度、應變、壓力等物理量測量中的應用。 基於相位調製的傳感器： 探討利用光縴中光信號相位變化來感知環境參數的原理，重點介紹分布式光縴傳感技術，如基於瑞利散射的分布式溫度傳感（DTS）和分布式應變傳感（DSS）技術，以及基於拉曼散射和布裏淵散射的傳感原理和器件實現。 基於偏振調製的傳感器： 分析利用光縴中光的偏振狀態變化來獲取信息的傳感機製，例如單模光縴的偏振模式色散、偏振保持光縴的應用，以及其在磁場、應力、生物分子傳感等方麵的潛力。 新型光縴傳感技術： 介紹近年來興起的一些前沿光縴傳感技術，例如基於錶麵等離激元共振（SPR）的光縴傳感器、微納光縴傳感器、光子晶體光縴傳感器等，分析它們在靈敏度、選擇性、響應速度等方麵的突破。 第三章：光縴智能結構的設計與製備 本章將聚焦於如何將光縴傳感技術集成到宏觀或微觀結構中，構建具備智能功能的“光縴智能結構”。我們將從設計理念、材料選擇、集成工藝等多個維度進行闡述。 結構設計理念： 探討如何根據應用需求，閤理設計光縴傳感器的布局、密度和類型，以實現對結構整體狀態的全麵、準確監測。將介紹分布式傳感、點式傳感、陣列傳感等不同傳感網絡架構的設計原則。 光縴與基體材料的耦閤： 詳細分析光縴與不同基體材料（如混凝土、金屬、聚閤物、復閤材料等）之間的界麵特性、粘接技術、封裝工藝。強調良好的耦閤是保證傳感信號準確傳遞的關鍵。 新型光縴材料與結構： 介紹具有特殊功能的光縴材料，如溫度不敏感光縴、高靈敏度應變光縴、生物相容性光縴等，以及它們在智能結構中的應用。同時，還將探討如何將光縴嵌入到3D打印結構、智能濛皮、柔性電子器件等新型結構中。 集成製造工藝： 詳細介紹各種光縴智能結構的製造技術，包括光縴的埋設、粘貼、封裝，以及與結構本體的整體成型技術。重點關注微納尺度下的精密集成工藝，以及大規模生産的可行性。 第四章：光縴智能結構的感知、分析與響應 本章將深入探討光縴智能結構在實際應用中如何進行信息感知、數據處理、智能分析以及做齣響應。 光縴傳感網絡的信號采集與處理： 介紹光縴傳感信號的采集係統，包括光源、探測器、解調儀等。重點闡述如何處理原始的傳感信號，如濾波、去噪、信號增強等，以提高數據的可靠性。 數據融閤與信息提取： 探討如何將來自不同光縴傳感器（包括不同類型、不同位置的傳感器）的數據進行融閤，以獲得更全麵、更準確的結構狀態信息。介紹常用的數據融閤算法，如卡爾曼濾波、粒子濾波、貝葉斯推理等。 智能分析與模式識彆： 講解如何利用機器學習、深度學習等人工智能技術，對采集到的海量傳感數據進行智能分析，實現故障診斷、損傷評估、壽命預測、環境變化識彆等功能。介紹特徵提取、分類、迴歸、聚類等常用的AI算法在光縴智能結構領域的應用。 決策與響應機製： 探討光縴智能結構如何基於分析結果，做齣智能決策，並實現相應的響應。例如，在結構健康監測中，當檢測到潛在危險時，及時發齣預警；在智能交通領域，通過感知交通流量實時調整信號燈；在生物醫學領域，根據生理信號反饋調整藥物釋放。 第五章：光縴智能結構的應用領域與發展前景 本章將重點展示光縴智能結構在各個領域的實際應用案例，並展望其未來的發展趨勢。 土木工程領域的應用： 詳細介紹光縴智能結構在橋梁、隧道、大壩、建築等基礎設施的結構健康監測（SHM）中的應用。例如，實時監測結構的應力、應變、溫度、位移、裂縫等，評估結構的安全性，預測維護需求，實現智慧建造和智慧運維。 航空航天領域的應用： 探討光縴智能結構在飛機、航天器等高技術裝備中的應用，用於監測結構損傷、氣動載荷、熱環境變化，提高飛行安全性。 能源領域的應用： 展示光縴智能結構在風力發電機葉片、石油管道、輸電綫纜等能源基礎設施的監測與安全保障方麵的應用。 生物醫學領域的應用： 介紹光縴智能結構在微創手術、體內診斷、康復監測、藥物輸送等生物醫學領域的應用潛力。 環境監測與工業應用的探索： 探討光縴智能結構在環境汙染監測、工業過程控製、智能製造等方麵的應用可能性。 未來發展趨勢與挑戰： 展望光縴智能結構未來的發展方嚮，如更高精度、更高集成度、更強魯棒性、與物聯網（IoT）和5G通信的深度融閤、智能化決策能力的提升等。同時，也將分析當前麵臨的技術挑戰，如成本、可靠性、標準化、數據安全等，並提齣可能的解決方案。 結論： 《光縴智能結構》一書，旨在為讀者構建一個係統、全麵、前沿的光縴智能結構知識體係。我們相信，隨著技術的不斷進步和應用的日益深入，光縴智能結構必將成為未來智能社會建設中不可或缺的重要組成部分，在提升人類生活品質、保障社會安全、推動科技創新等方麵發揮越來越重要的作用。本書的齣版，希望能為這一偉大進程貢獻一份力量。

評分☆☆☆☆☆

我一直對材料科學的最新進展保持著高度關注，尤其是在涉及復閤材料和功能性材料的應用層麵。光縴傳感器在近年來取得瞭長足的進步，其高精度、抗電磁乾擾以及能夠實現分布式傳感的特性，使其在工程監測領域展現齣巨大的潛力。而將這些傳感能力與“智能結構”的概念相結閤，無疑是這個學科發展的必然趨勢。《光縴智能結構》這個書名，讓我聯想到瞭一係列前沿的研究課題，比如如何將光縴嵌入到各類結構材料中，如何設計與光縴傳感器協同工作的智能控製係統，以及如何利用大數據和人工智能技術來解析光縴傳遞的海量信息，從而實現結構的自適應和自修復。我非常好奇書中是否會深入探討這些關鍵的技術挑戰，以及有哪些創新的解決方案被提齣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，讓我聯想到瞭一係列關於未來城市建設和基礎設施發展的暢想。想象一下，一座座摩天大樓、一座座跨海大橋，都能夠通過內置的光縴網絡，實時感知自身的“健康狀況”，並能根據風力、地震、溫度等環境因素，自動調整結構形態，以達到最佳的穩定性和抗災性。這種“智能”是多麼令人著迷！我希望《光縴智能結構》能夠在我腦海中構建的這些圖景之上，給齣更具體的實現路徑和技術細節。比如，光縴如何被巧妙地集成到鋼筋混凝土、復閤材料等主體結構中？它們的耐久性如何保證？智能控製係統又是如何工作的，是否能夠實現遠程診斷和維護？這本書，對我而言，不僅僅是一本技術讀物，更是一扇通往未來工程世界的窗口。

評分☆☆☆☆☆

我對信息技術與傳統工程學科的交叉融閤一直抱有濃厚的興趣。近年來，物聯網、大數據、人工智能等技術的飛速發展，為工程領域帶來瞭革命性的變革。而“光縴智能結構”這個主題，正是這種融閤的絕佳體現。光縴作為信息傳輸的高速通道，其在結構中的應用，不僅是為瞭監測，更是為瞭實現信息的實時獲取、高效處理和智能決策。我迫切想瞭解，書中是如何闡述光縴作為信息載體，如何構建起一個完整的“感知-傳輸-分析-決策”的智能係統。這其中可能涉及到復雜的信號處理算法、數據融閤技術，以及智能控製策略。我期待這本書能夠為我提供一個清晰的框架，理解光縴技術如何賦能結構，使其不再是冰冷的建築材料，而是擁有“生命”和“智慧”的有機體。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對工程力學和結構健康監測領域有一定瞭解的讀者，我對“光縴智能結構”這個概念感到非常興奮。它預示著一種全新的結構設計和運維模式。傳統結構往往需要周期性的、離散的檢測，而智能結構則能夠實現全天候、實時的監測，這無疑將大大提升工程的安全性和經濟性。我特彆想知道，書中是如何將光縴技術與結構力學理論相結閤的。例如，光縴的應變、溫度、振動等信息如何轉化為結構的關鍵參數，這些參數又如何被用來評估結構的整體性能和預測潛在的故障。此外，我對“智能”二字的理解，還包括瞭結構的自適應能力，即結構能夠根據監測到的信息，主動調整其性能以應對外部變化或內部損傷，這是否也是書中探討的重點？

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的印象，那種深邃的藍色調，搭配著若隱若現的光縴紋理，仿佛一下子就將人帶入瞭一個充滿科技感與未知的領域。我對於“智能結構”這個概念一直非常好奇，它意味著材料不再是簡單的被動承載，而是能夠感知、響應甚至自主決策。而“光縴”作為一種高度集成的通信和傳感媒介，在其中扮演的角色無疑至關重要。我腦海中不禁浮現齣各種場景：建築物的智能監測，能夠預警地震或結構損傷；橋梁的實時健康管理，大大提高安全性；甚至是更具未來感的應用，比如能夠根據環境變化而改變自身形態的服裝或裝備。這本書，光是書名就激起瞭我強烈的探索欲，我期待它能揭示光縴技術如何賦能結構，使其突破傳統限製，走嚮更智能、更自主的未來。