智能復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)

1、1 3.1 概述概述定義：定義： 智能復(fù)合材料智能復(fù)合材料(Intelligent CM, Smart Materials)與結(jié)與結(jié)構(gòu)是在復(fù)合材料基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，它是構(gòu)是在復(fù)合材料基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，它是一種由一種由傳感器、信息處理器和功能驅(qū)動(dòng)器傳感器、信息處理器和功能驅(qū)動(dòng)器等部分構(gòu)成的等部分構(gòu)成的新型復(fù)合材料。不同于結(jié)構(gòu)材料和功能材料，它能通過新型復(fù)合材料。不同于結(jié)構(gòu)材料和功能材料，它能通過自身的感知，獲取外界信息，作出判斷和處理，發(fā)出指自身的感知，獲取外界信息，作出判斷和處理，發(fā)出指令，具有執(zhí)行和完成功能，所以單一材料不可能實(shí)現(xiàn)，令，具有執(zhí)行和完成功能，所以單一材料

2、不可能實(shí)現(xiàn)，往往要由多種材料組元復(fù)合構(gòu)成。智能復(fù)合材料是信息往往要由多種材料組元復(fù)合構(gòu)成。智能復(fù)合材料是信息科學(xué)融入材料科學(xué)的產(chǎn)物?？茖W(xué)融入材料科學(xué)的產(chǎn)物。2 智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)是一類集成有傳感元、智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)是一類集成有傳感元、驅(qū)動(dòng)元的主動(dòng)材料系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)元的主動(dòng)材料系統(tǒng) ,除了除了具有感知、驅(qū)動(dòng)具有感知、驅(qū)動(dòng)功能外功能外 ,還同時(shí)具有自動(dòng)控制和計(jì)算學(xué)習(xí)的功還同時(shí)具有自動(dòng)控制和計(jì)算學(xué)習(xí)的功能能。這種基于仿生學(xué)概念發(fā)展起來的最先進(jìn)。這種基于仿生學(xué)概念發(fā)展起來的最先進(jìn)的復(fù)合材料的復(fù)合材料 ,能夠適時(shí)地感知和調(diào)整材料的各能夠適時(shí)地感知和調(diào)整材料的各種狀態(tài)種狀態(tài) ,以適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化以適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的

3、變化 ,實(shí)現(xiàn)自檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)自檢測(cè)、自診斷、自調(diào)節(jié)、自恢復(fù)、自我保護(hù)等多種自診斷、自調(diào)節(jié)、自恢復(fù)、自我保護(hù)等多種特殊功能特殊功能。3具體來說智能材料需具備以下內(nèi)涵：具體來說智能材料需具備以下內(nèi)涵：（1）具有）具有，能夠檢測(cè)并且可以識(shí)別外界（或，能夠檢測(cè)并且可以識(shí)別外界（或者內(nèi)部）的刺激強(qiáng)度，如電、光、熱、應(yīng)力、應(yīng)變、化者內(nèi)部）的刺激強(qiáng)度，如電、光、熱、應(yīng)力、應(yīng)變、化學(xué)、核輻射等；學(xué)、核輻射等；（2）具有）具有，能夠響應(yīng)外界變化；，能夠響應(yīng)外界變化；（3）能夠按照設(shè)定的方式選擇和控制響應(yīng)；）能夠按照設(shè)定的方式選擇和控制響應(yīng)；（4）反應(yīng)比較靈敏、及時(shí)和恰當(dāng)。）反應(yīng)比較靈敏、及時(shí)和恰當(dāng)。（5）當(dāng)外部刺激

4、消除后，能夠迅速恢復(fù)到原始狀態(tài)。）當(dāng)外部刺激消除后，能夠迅速恢復(fù)到原始狀態(tài)。智能材料又可以稱為敏感材料，其英文翻譯也有若智能材料又可以稱為敏感材料，其英文翻譯也有若干種，常用的有干種，常用的有Intelligent material、Intelligent material and structure、Smart material、Smart material and structure、Adaptive material and structure等。等。4 智能材料的構(gòu)想來源于仿生（仿生就是模仿大自智能材料的構(gòu)想來源于仿生（仿生就是模仿大自然中生物的一些獨(dú)特功能制造人類使用的工具，如模然中

5、生物的一些獨(dú)特功能制造人類使用的工具，如模仿蜻蜓制造飛機(jī)等等），它的目標(biāo)就是想研制出一種仿蜻蜓制造飛機(jī)等等），它的目標(biāo)就是想研制出一種材料，使它成為具有類似于生物的各種功能的材料，使它成為具有類似于生物的各種功能的“活活”的材料。因此智能材料必須具備的材料。因此智能材料必須具備這這三個(gè)基本要素。但是現(xiàn)有的材料一般比較單一，難以三個(gè)基本要素。但是現(xiàn)有的材料一般比較單一，難以滿足智能材料的要求，所以智能材料一般由兩種或兩滿足智能材料的要求，所以智能材料一般由兩種或兩種以上的材料復(fù)合構(gòu)成一個(gè)智能材料系統(tǒng)。這就使得種以上的材料復(fù)合構(gòu)成一個(gè)智能材料系統(tǒng)。這就使得智能材料的設(shè)計(jì)、制造、加工和性能結(jié)構(gòu)特征均

6、涉及智能材料的設(shè)計(jì)、制造、加工和性能結(jié)構(gòu)特征均涉及到了材料學(xué)的最前沿領(lǐng)域，使到了材料學(xué)的最前沿領(lǐng)域，使智能材料代表了材料科智能材料代表了材料科學(xué)的最活躍方面和最先進(jìn)的發(fā)展方向?qū)W的最活躍方面和最先進(jìn)的發(fā)展方向。5智能材料的特征智能材料的特征因?yàn)樵O(shè)計(jì)智能材料的兩個(gè)指導(dǎo)思想是因?yàn)樵O(shè)計(jì)智能材料的兩個(gè)指導(dǎo)思想是材料的多材料的多功能復(fù)合功能復(fù)合和和材料的仿生設(shè)計(jì)材料的仿生設(shè)計(jì)，所以智能材料系統(tǒng)具，所以智能材料系統(tǒng)具有或部分具有如下的智能功能和生命特征：有或部分具有如下的智能功能和生命特征：（1）傳感功能（）傳感功能（Sensor）能夠感知外界或自身所處的環(huán)境條件，如負(fù)載、能夠感知外界或自身所處的環(huán)境條件，

7、如負(fù)載、應(yīng)力、應(yīng)變、振動(dòng)、熱、光、電、磁、化學(xué)、核輻應(yīng)力、應(yīng)變、振動(dòng)、熱、光、電、磁、化學(xué)、核輻射等的強(qiáng)度及其變化。射等的強(qiáng)度及其變化。（2）反饋功能（）反饋功能（Feedback）可通過傳感網(wǎng)絡(luò)，對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出信息進(jìn)行可通過傳感網(wǎng)絡(luò)，對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出信息進(jìn)行對(duì)比，并將其結(jié)果提供給控制系統(tǒng)。對(duì)比，并將其結(jié)果提供給控制系統(tǒng)。6（3）信息識(shí)別與積累功能）信息識(shí)別與積累功能能夠識(shí)別傳感網(wǎng)絡(luò)得到的各類信息并將其積累能夠識(shí)別傳感網(wǎng)絡(luò)得到的各類信息并將其積累起來。起來。（4）響應(yīng)功能）響應(yīng)功能能夠根據(jù)外界環(huán)境和內(nèi)部條件變化，適時(shí)動(dòng)態(tài)能夠根據(jù)外界環(huán)境和內(nèi)部條件變化，適時(shí)動(dòng)態(tài)地作出相應(yīng)的反應(yīng)，并采取必要行動(dòng)

8、。地作出相應(yīng)的反應(yīng)，并采取必要行動(dòng)。（5）自診斷能力（）自診斷能力（Self-diagnosis）能通過分析比較系統(tǒng)目前的狀況與過去的情況，能通過分析比較系統(tǒng)目前的狀況與過去的情況，對(duì)諸如系統(tǒng)故障與判斷失誤等問題進(jìn)行自診斷并予對(duì)諸如系統(tǒng)故障與判斷失誤等問題進(jìn)行自診斷并予以校正。以校正。7（6）自修復(fù)能力（）自修復(fù)能力（Self-recovery）能通過自繁殖、自生長(zhǎng)、原位復(fù)合等再生機(jī)制，能通過自繁殖、自生長(zhǎng)、原位復(fù)合等再生機(jī)制，來修補(bǔ)某些局部損傷或破壞。來修補(bǔ)某些局部損傷或破壞。（7）自調(diào)節(jié)能力（）自調(diào)節(jié)能力（Self-adjusting）對(duì)不斷變化的外部環(huán)境和條件，能及時(shí)地自動(dòng)對(duì)不斷變化的外

9、部環(huán)境和條件，能及時(shí)地自動(dòng)調(diào)整自身結(jié)構(gòu)和功能，并相應(yīng)地改變自己的狀態(tài)和調(diào)整自身結(jié)構(gòu)和功能，并相應(yīng)地改變自己的狀態(tài)和行為，從而使材料系統(tǒng)始終以一種優(yōu)化方式對(duì)外界行為，從而使材料系統(tǒng)始終以一種優(yōu)化方式對(duì)外界變化作出恰如其分的響應(yīng)。變化作出恰如其分的響應(yīng)。8 分類：分類： 復(fù)合材料智能結(jié)構(gòu)分為復(fù)合材料智能結(jié)構(gòu)分為被動(dòng)控制式被動(dòng)控制式和主動(dòng)控制式和主動(dòng)控制式兩類。兩類。 被動(dòng)控制式智能結(jié)構(gòu)低級(jí)而簡(jiǎn)單（亦被動(dòng)控制式智能結(jié)構(gòu)低級(jí)而簡(jiǎn)單（亦稱為機(jī)敏結(jié)構(gòu)），只傳輸傳感器感受到稱為機(jī)敏結(jié)構(gòu)），只傳輸傳感器感受到的信息，如應(yīng)變、位移、溫度、壓力和的信息，如應(yīng)變、位移、溫度、壓力和加速度等，結(jié)構(gòu)與電子設(shè)備相互獨(dú)立。

10、加速度等，結(jié)構(gòu)與電子設(shè)備相互獨(dú)立。9主動(dòng)控制式是一種智能化結(jié)主動(dòng)控制式是一種智能化結(jié)構(gòu)，具有先進(jìn)而復(fù)雜的功能，構(gòu)，具有先進(jìn)而復(fù)雜的功能，能主動(dòng)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的靜力、動(dòng)力能主動(dòng)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的靜力、動(dòng)力等特性，比較檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行等特性，比較檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行篩選并確定適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，控制篩選并確定適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，控制不希望出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)特性。不希望出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)特性。10智能復(fù)合材料的構(gòu)成：智能復(fù)合材料的構(gòu)成： (1 )基體材料基體材料 基體材料主要起承受載荷的作用基體材料主要起承受載荷的作用 , ,一般選用輕質(zhì)一般選用輕質(zhì)材料材料 , ,其中高分子材料因重量輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)而其中高分子材料因重量輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的重

11、視。也可選用金屬材料受到人們的重視。也可選用金屬材料 , ,尤其以輕質(zhì)尤其以輕質(zhì)有色合金為主。有色合金為主。(2 )傳感器部分傳感器部分(敏感材料敏感材料) 傳感器部分由具有感知能力的敏感材料構(gòu)成。它的傳感器部分由具有感知能力的敏感材料構(gòu)成。它的主要作用是感知環(huán)境的變化主要作用是感知環(huán)境的變化 , ,如溫度、壓力、應(yīng)力、如溫度、壓力、應(yīng)力、電磁場(chǎng)等電磁場(chǎng)等 , ,并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)。這種材料有并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)。這種材料有形形狀記憶合金、壓電材料、光纖、磁致伸縮材料、狀記憶合金、壓電材料、光纖、磁致伸縮材料、致伸縮材料、電致變色材料、電致粘流體、磁致粘流致伸縮材料、電致變色材料、電致粘

12、流體、磁致粘流體、液晶材料、功能梯度材料和功能塑料合金體、液晶材料、功能梯度材料和功能塑料合金。11(3 )驅(qū)動(dòng)器部分驅(qū)動(dòng)器部分 構(gòu)成驅(qū)動(dòng)器部分的驅(qū)動(dòng)材料如形狀記憶合金、磁致構(gòu)成驅(qū)動(dòng)器部分的驅(qū)動(dòng)材料如形狀記憶合金、磁致伸縮材料、致伸縮材料、電致伸縮材料等。在一定伸縮材料、致伸縮材料、電致伸縮材料等。在一定的條件下可產(chǎn)生較大的應(yīng)變和應(yīng)力的條件下可產(chǎn)生較大的應(yīng)變和應(yīng)力 , ,從而起到響應(yīng)和控從而起到響應(yīng)和控制的作用。可以根據(jù)溫度、電（磁）場(chǎng)等的變化而改變制的作用?？梢愿鶕?jù)溫度、電（磁）場(chǎng)等的變化而改變其形狀、尺寸、位置、剛性、自然頻率、阻尼以及其它其形狀、尺寸、位置、剛性、自然頻率、阻尼以及其它一

13、些力學(xué)特征，因而可具有對(duì)環(huán)境的自適應(yīng)功能。一些力學(xué)特征，因而可具有對(duì)環(huán)境的自適應(yīng)功能。(4)信息處理器部分信息處理器部分 信息處理器部分是智能復(fù)合材料的最核心部分。隨信息處理器部分是智能復(fù)合材料的最核心部分。隨著高度集成的硅晶技術(shù)的發(fā)展著高度集成的硅晶技術(shù)的發(fā)展 , ,信息處理器也變得越信息處理器也變得越來越小來越小 , ,這就為將信息處理器復(fù)合進(jìn)智能復(fù)合材料提這就為將信息處理器復(fù)合進(jìn)智能復(fù)合材料提供了良好的條件。供了良好的條件。1213應(yīng)用：應(yīng)用： 由于復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，加之智能由于復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，加之智能結(jié)構(gòu)與先進(jìn)復(fù)合材料的制造方法相同，因此結(jié)構(gòu)與先進(jìn)復(fù)合材料的制造方法相同，因此

14、可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要，重新將已用于可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要，重新將已用于航空航天等結(jié)構(gòu)中的復(fù)合材料部件進(jìn)行智能航空航天等結(jié)構(gòu)中的復(fù)合材料部件進(jìn)行智能化處理，這樣可從根本上解決復(fù)合材料構(gòu)件化處理，這樣可從根本上解決復(fù)合材料構(gòu)件其結(jié)構(gòu)運(yùn)行中出現(xiàn)的較難克服的問題（如振其結(jié)構(gòu)運(yùn)行中出現(xiàn)的較難克服的問題（如振顫、應(yīng)力集中、損傷檢測(cè)等）。顫、應(yīng)力集中、損傷檢測(cè)等）。14在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用智能材料結(jié)構(gòu)不僅象一般功能材料一樣可以智能材料結(jié)構(gòu)不僅象一般功能材料一樣可以承受載荷，而且它還具有了其他功能材料所不承受載荷，而且它還具有了其他功能材料所不具備的功能，即能感知所處的內(nèi)外部環(huán)境變化，具

15、備的功能，即能感知所處的內(nèi)外部環(huán)境變化，并能通過改變其物理性能或形狀等做出響應(yīng)，并能通過改變其物理性能或形狀等做出響應(yīng)，借此實(shí)現(xiàn)自診斷、自適應(yīng)、自修復(fù)等功能。所借此實(shí)現(xiàn)自診斷、自適應(yīng)、自修復(fù)等功能。所以，智能材料在軍事應(yīng)用中具有很大潛力，它以，智能材料在軍事應(yīng)用中具有很大潛力，它的研究、開發(fā)和利用，對(duì)未來武器裝備的發(fā)展的研究、開發(fā)和利用，對(duì)未來武器裝備的發(fā)展將產(chǎn)生重大影響。將產(chǎn)生重大影響。15 目前，在各種軍事領(lǐng)域中，智能材料的應(yīng)用主目前，在各種軍事領(lǐng)域中，智能材料的應(yīng)用主要涉及到以下幾個(gè)方面：要涉及到以下幾個(gè)方面：（1）智能蒙皮）智能蒙皮例如光纖作為智能傳感元件用于飛機(jī)機(jī)翼的智能蒙例如光纖作

16、為智能傳感元件用于飛機(jī)機(jī)翼的智能蒙皮中，或者在武器平臺(tái)的蒙皮中植入傳感元件、驅(qū)動(dòng)元皮中，或者在武器平臺(tái)的蒙皮中植入傳感元件、驅(qū)動(dòng)元件和微處理控制系統(tǒng)制成的智能蒙皮，可用于預(yù)警、隱件和微處理控制系統(tǒng)制成的智能蒙皮，可用于預(yù)警、隱身和通信。身和通信。 目前美國(guó)在智能蒙皮方面的研究包括：美國(guó)彈道導(dǎo)目前美國(guó)在智能蒙皮方面的研究包括：美國(guó)彈道導(dǎo)彈防御局為導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星和天基防御系統(tǒng)空間平臺(tái)研制彈防御局為導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星和天基防御系統(tǒng)空間平臺(tái)研制含有多種傳感器的智能蒙皮；美空軍萊特實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的含有多種傳感器的智能蒙皮；美空軍萊特實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的結(jié)構(gòu)化天線（即把天線與蒙皮結(jié)構(gòu)融合在一起）研究；結(jié)構(gòu)化天線（即把天線與蒙

17、皮結(jié)構(gòu)融合在一起）研究；美海軍則重點(diǎn)研究艦艇用智能蒙皮，以提高艦艇的隱身美海軍則重點(diǎn)研究艦艇用智能蒙皮，以提高艦艇的隱身性能。性能。16 （2）結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)和壽命預(yù)測(cè)）結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)和壽命預(yù)測(cè)智能結(jié)構(gòu)可用于實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變、溫度、智能結(jié)構(gòu)可用于實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變、溫度、裂紋，探測(cè)疲勞和受損傷情況，從而能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)裂紋，探測(cè)疲勞和受損傷情況，從而能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和壽命預(yù)測(cè)。例如，采用光纖傳感器陣列和聚偏氟乙測(cè)和壽命預(yù)測(cè)。例如，采用光纖傳感器陣列和聚偏氟乙烯傳感器的智能結(jié)構(gòu)可對(duì)機(jī)翼、機(jī)架以及可重復(fù)使用航烯傳感器的智能結(jié)構(gòu)可對(duì)機(jī)翼、機(jī)架以及可重復(fù)使用航天運(yùn)載器進(jìn)行全壽命期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、損傷評(píng)估和壽

18、命預(yù)測(cè)；天運(yùn)載器進(jìn)行全壽命期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、損傷評(píng)估和壽命預(yù)測(cè)；空間站等大型在軌系統(tǒng)采用光纖智能結(jié)構(gòu)，可實(shí)時(shí)探測(cè)空間站等大型在軌系統(tǒng)采用光纖智能結(jié)構(gòu)，可實(shí)時(shí)探測(cè)由于交會(huì)對(duì)接碰撞、隕石撞擊或其他原因引起的損傷，由于交會(huì)對(duì)接碰撞、隕石撞擊或其他原因引起的損傷，對(duì)損傷進(jìn)行評(píng)估，實(shí)施自診斷。對(duì)損傷進(jìn)行評(píng)估，實(shí)施自診斷。17 （3）減振降噪）減振降噪 智能結(jié)構(gòu)用于航空、航天系統(tǒng)可以消除系統(tǒng)的有智能結(jié)構(gòu)用于航空、航天系統(tǒng)可以消除系統(tǒng)的有害振動(dòng)，減輕對(duì)電子系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的可靠害振動(dòng)，減輕對(duì)電子系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。如美國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局資助波音公司研制的性。如美國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局資助波音公司研制的直

19、升機(jī)智能結(jié)構(gòu)旋翼葉片，可以改善旋翼的空氣動(dòng)直升機(jī)智能結(jié)構(gòu)旋翼葉片，可以改善旋翼的空氣動(dòng)力學(xué)性能，減小振動(dòng)和噪音。智能結(jié)構(gòu)用于艦艇，力學(xué)性能，減小振動(dòng)和噪音。智能結(jié)構(gòu)用于艦艇，可以抑制噪聲傳播，提高潛艇和軍艦的聲隱身性能?？梢砸种圃肼晜鞑?，提高潛艇和軍艦的聲隱身性能。智能結(jié)構(gòu)用于地面車輛，可以提高軍用車輛的性能智能結(jié)構(gòu)用于地面車輛，可以提高軍用車輛的性能和乘坐的舒適度。國(guó)外正在研究的具有減振降噪功和乘坐的舒適度。國(guó)外正在研究的具有減振降噪功能的智能結(jié)構(gòu)，主要由壓電陶瓷、形狀記憶合金和能的智能結(jié)構(gòu)，主要由壓電陶瓷、形狀記憶合金和電致伸縮等新材料制成。電致伸縮等新材料制成。18 （4）環(huán)境自適應(yīng)結(jié)構(gòu)

20、）環(huán)境自適應(yīng)結(jié)構(gòu) 固固 定定 翼翼 飛飛 機(jī)機(jī) 在在 起起 飛飛 和和 降降 落落 時(shí)時(shí) 需需 要要 升升 降降 副副 翼翼 ； 在在 遇遇 有陣有陣 風(fēng)風(fēng) 等等 情情 況況 時(shí)時(shí) ， 飛飛 機(jī)機(jī) 翼翼 片片 的的 受受 力力 分分 布布 將將 發(fā)發(fā) 生生 變變 化化 ， 從從 而不而不 能能 始始 終終 保保 持持 最最 佳佳 升升 力力 /阻阻 力力 比比 。 這這 些些 顯顯 而而 易易 見見 的的 事事 實(shí)實(shí) 都說都說 明明 飛飛 機(jī)機(jī) 在在 不不 同同 的的 飛飛 行行 狀狀 態(tài)態(tài) 和和 飛飛 行行 條條 件件 下下 需需 要要 不不 同同 的的 機(jī)型機(jī)型 和和 翼翼 型型 。19智

21、能結(jié)構(gòu)制成的自適應(yīng)機(jī)翼（可變形機(jī)翼），智能結(jié)構(gòu)制成的自適應(yīng)機(jī)翼（可變形機(jī)翼），能夠?qū)崟r(shí)感知外界環(huán)境的變化，并可以驅(qū)動(dòng)機(jī)翼彎能夠?qū)崟r(shí)感知外界環(huán)境的變化，并可以驅(qū)動(dòng)機(jī)翼彎曲、扭轉(zhuǎn)，從而改變翼型和攻角，以獲得最佳氣動(dòng)曲、扭轉(zhuǎn)，從而改變翼型和攻角，以獲得最佳氣動(dòng)特性，降低機(jī)翼阻力系數(shù)，延長(zhǎng)機(jī)翼的疲勞壽命。特性，降低機(jī)翼阻力系數(shù)，延長(zhǎng)機(jī)翼的疲勞壽命。如當(dāng)飛機(jī)在飛行過程中遇到渦流或猛烈的逆風(fēng)時(shí)，如當(dāng)飛機(jī)在飛行過程中遇到渦流或猛烈的逆風(fēng)時(shí)，機(jī)翼中的智能材料就能夠迅速變形，并帶動(dòng)機(jī)翼改機(jī)翼中的智能材料就能夠迅速變形，并帶動(dòng)機(jī)翼改變形狀，從而消除渦流或逆風(fēng)的影響，使飛機(jī)仍能變形狀，從而消除渦流或逆風(fēng)的影響，使飛

22、機(jī)仍能平衡地飛行。平衡地飛行。20 美國(guó)的一項(xiàng)研究表明，在機(jī)翼結(jié)構(gòu)中使用磁致伸美國(guó)的一項(xiàng)研究表明，在機(jī)翼結(jié)構(gòu)中使用磁致伸縮致動(dòng)器，可使機(jī)翼阻力降低縮致動(dòng)器，可使機(jī)翼阻力降低85%。美國(guó)波音公司和。美國(guó)波音公司和麻省理工學(xué)院聯(lián)合研究在槳葉中嵌入智能纖維、電致麻省理工學(xué)院聯(lián)合研究在槳葉中嵌入智能纖維、電致流變體時(shí)可使槳葉扭轉(zhuǎn)變形達(dá)幾度。美國(guó)陸軍在開發(fā)流變體時(shí)可使槳葉扭轉(zhuǎn)變形達(dá)幾度。美國(guó)陸軍在開發(fā)直升機(jī)旋翼主動(dòng)控制技術(shù)，將用于直升機(jī)旋翼主動(dòng)控制技術(shù)，將用于RAH-66武裝直升武裝直升機(jī)。美國(guó)防部和航空航天局也在研究自適應(yīng)結(jié)構(gòu)，包機(jī)。美國(guó)防部和航空航天局也在研究自適應(yīng)結(jié)構(gòu)，包括翼片彎曲、彎曲造型括翼片

23、彎曲、彎曲造型/控制面造型等?？刂泼嬖煨偷取?相信在不久的將來我們用智能材料制成的飛機(jī)機(jī)相信在不久的將來我們用智能材料制成的飛機(jī)機(jī)翼，就可以像魚尾巴一樣行動(dòng)自如，自行彎曲、自動(dòng)翼，就可以像魚尾巴一樣行動(dòng)自如，自行彎曲、自動(dòng)改變形狀，從而改進(jìn)升力和阻力，使飛機(jī)飛得更高、改變形狀，從而改進(jìn)升力和阻力，使飛機(jī)飛得更高、更快。更快。21 將將新型智能材料、新型驅(qū)動(dòng)器、激勵(lì)器、傳感新型智能材料、新型驅(qū)動(dòng)器、激勵(lì)器、傳感器器無縫地綜合應(yīng)用于飛行器的一種新的設(shè)計(jì)概念。無縫地綜合應(yīng)用于飛行器的一種新的設(shè)計(jì)概念。變形機(jī)翼通過應(yīng)用靈敏的傳感器和驅(qū)動(dòng)器，光滑而變形機(jī)翼通過應(yīng)用靈敏的傳感器和驅(qū)動(dòng)器，光滑而持續(xù)地改變機(jī)

24、翼的形狀，對(duì)不斷改變的飛行條件做持續(xù)地改變機(jī)翼的形狀，對(duì)不斷改變的飛行條件做出響應(yīng)，從而可使飛機(jī)像鳥一樣隨意地在空中進(jìn)行出響應(yīng)，從而可使飛機(jī)像鳥一樣隨意地在空中進(jìn)行盤旋、倒飛和側(cè)向滑行。盤旋、倒飛和側(cè)向滑行。 變形機(jī)翼技術(shù)變形機(jī)翼技術(shù)22 飛機(jī)在巡航時(shí)通常要求機(jī)翼具有高展弦比和大飛機(jī)在巡航時(shí)通常要求機(jī)翼具有高展弦比和大機(jī)翼面積，而要想保持飛行速度快，就要求低展弦機(jī)翼面積，而要想保持飛行速度快，就要求低展弦比和小的機(jī)翼面積。變形機(jī)翼的概念就是把二者的比和小的機(jī)翼面積。變形機(jī)翼的概念就是把二者的特點(diǎn)結(jié)合在一起，使機(jī)翼面積能夠在特點(diǎn)結(jié)合在一起，使機(jī)翼面積能夠在50%到到150%之之間變化。變形機(jī)翼能

25、夠從根本上改善飛機(jī)的巡航和間變化。變形機(jī)翼能夠從根本上改善飛機(jī)的巡航和沖刺能力，以及飛行機(jī)動(dòng)能力。沖刺能力，以及飛行機(jī)動(dòng)能力。 美國(guó)防部預(yù)先研究計(jì)劃局美國(guó)防部預(yù)先研究計(jì)劃局2003年啟動(dòng)年啟動(dòng)變形飛機(jī)變形飛機(jī)結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)（MAS）項(xiàng)目，旨在通過在飛行中改變飛機(jī)項(xiàng)目，旨在通過在飛行中改變飛機(jī)的氣動(dòng)外形使飛機(jī)在執(zhí)行不同任務(wù)或在不同飛行包的氣動(dòng)外形使飛機(jī)在執(zhí)行不同任務(wù)或在不同飛行包線時(shí)的飛機(jī)性能都保持在最佳狀態(tài)，即通過變形飛線時(shí)的飛機(jī)性能都保持在最佳狀態(tài)，即通過變形飛23部件使新一代軍用飛機(jī)能夠用于執(zhí)行多種形式的作部件使新一代軍用飛機(jī)能夠用于執(zhí)行多種形式的作戰(zhàn)任務(wù)。其長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種續(xù)航能力比戰(zhàn)任務(wù)

26、。其長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種續(xù)航能力比全球鷹全球鷹無人機(jī)更強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性比無人機(jī)更強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性比F/A-22戰(zhàn)斗機(jī)更好的飛機(jī)。戰(zhàn)斗機(jī)更好的飛機(jī)。項(xiàng)目第一階段的合同由三家主承包商承擔(dān)，分別是項(xiàng)目第一階段的合同由三家主承包商承擔(dān)，分別是洛克希德洛克希德馬丁公司的折疊機(jī)翼概念；馬丁公司的折疊機(jī)翼概念；Hypercomp公公司司/新一代航空技術(shù)公司提出的新一代航空技術(shù)公司提出的滑動(dòng)蒙皮滑動(dòng)蒙皮變形機(jī)翼變形機(jī)翼概念，利用海軍的概念，利用海軍的火蜂火蜂無人機(jī)機(jī)體作為驗(yàn)證平臺(tái)無人機(jī)機(jī)體作為驗(yàn)證平臺(tái);以及雷聲公司的壓縮機(jī)翼概念，采用美軍以及雷聲公司的壓縮機(jī)翼概念，采用美軍戰(zhàn)斧戰(zhàn)斧巡巡航導(dǎo)彈作為試驗(yàn)平臺(tái)。航導(dǎo)彈作為試驗(yàn)平臺(tái)

27、。 2425形狀記憶聚合物（形狀記憶聚合物（SMP）新型材料）新型材料在變形機(jī)翼設(shè)計(jì)中最重要的因素是一種稱作在變形機(jī)翼設(shè)計(jì)中最重要的因素是一種稱作形狀記憶聚形狀記憶聚合物（合物（SMP）的特殊材料，這種材料主要用作變形機(jī)翼的蒙的特殊材料，這種材料主要用作變形機(jī)翼的蒙皮。皮。SMP具有一種特殊的記憶功能，當(dāng)機(jī)翼被改變?yōu)椴煌尉哂幸环N特殊的記憶功能，當(dāng)機(jī)翼被改變?yōu)椴煌螤畈季趾?，狀布局后，SMP分子將會(huì)重新組構(gòu)以恢復(fù)其初始形狀（如圖分子將會(huì)重新組構(gòu)以恢復(fù)其初始形狀（如圖4所示）。所示）。SMP材料的初始形態(tài)，也就是它的材料的初始形態(tài)，也就是它的“記憶記憶”形狀形狀是一種剛性體即高模量形態(tài)。當(dāng)它受熱

28、、高頻光或電激勵(lì)后是一種剛性體即高模量形態(tài)。當(dāng)它受熱、高頻光或電激勵(lì)后將變成一種低模量彈性體，從而可被驅(qū)動(dòng)器和特殊的控制裝將變成一種低模量彈性體，從而可被驅(qū)動(dòng)器和特殊的控制裝置伸展成不同的形狀，當(dāng)它再次被激勵(lì)后，它將恢復(fù)到它的置伸展成不同的形狀，當(dāng)它再次被激勵(lì)后，它將恢復(fù)到它的原來的高模量形態(tài)。原來的高模量形態(tài)。2627 新型壓電作動(dòng)器新型壓電作動(dòng)器在在MAS項(xiàng)目中，項(xiàng)目中，DARPA還資助發(fā)展一種新型壓電還資助發(fā)展一種新型壓電作動(dòng)器，稱之為作動(dòng)器，稱之為“緊湊式混合驅(qū)動(dòng)器項(xiàng)目（緊湊式混合驅(qū)動(dòng)器項(xiàng)目（CHAP），這種作動(dòng)器相對(duì)于傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器來說體積非常小、功效這種作動(dòng)器相對(duì)于傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器來說體

29、積非常小、功效卻很大。體積小將帶來很大優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿绻捎么篌w積卻很大。體積小將帶來很大優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿绻捎么篌w積的驅(qū)動(dòng)器，其連接機(jī)構(gòu)也將非常大，勢(shì)必大幅增加機(jī)翼的驅(qū)動(dòng)器，其連接機(jī)構(gòu)也將非常大，勢(shì)必大幅增加機(jī)翼重量，有效功率將大大減小。重量，有效功率將大大減小。下面圖下面圖5和圖和圖6示出美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)技術(shù)研示出美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)技術(shù)研究所在究所在MAS項(xiàng)目支持下為洛克希德項(xiàng)目支持下為洛克希德馬丁公司的變形折疊馬丁公司的變形折疊機(jī)翼設(shè)計(jì)和制造的應(yīng)用于折疊機(jī)翼和前緣襟翼的壓電驅(qū)機(jī)翼設(shè)計(jì)和制造的應(yīng)用于折疊機(jī)翼和前緣襟翼的壓電驅(qū)動(dòng)器。動(dòng)器。282930(5)智能材料與住宅智能化智能材料與住宅

30、智能化未來的住宅：墻壁可以隨心所欲地變換顏色；未來的住宅：墻壁可以隨心所欲地變換顏色；椅子可以隨人體不同的需要改變溫度和形狀；一切椅子可以隨人體不同的需要改變溫度和形狀；一切的電器都是觸摸式的，永遠(yuǎn)不會(huì)再有觸電的危險(xiǎn)；的電器都是觸摸式的，永遠(yuǎn)不會(huì)再有觸電的危險(xiǎn)；可視電話帶有傳感功能；可視電話帶有傳感功能；。隨著智能材料的發(fā)。隨著智能材料的發(fā)展，智能化住宅已經(jīng)不再只是夢(mèng)想。雖然目前還處展，智能化住宅已經(jīng)不再只是夢(mèng)想。雖然目前還處于設(shè)想階段，但是已經(jīng)開始著手進(jìn)行研究，并且必于設(shè)想階段，但是已經(jīng)開始著手進(jìn)行研究，并且必然將在不久的將來成為現(xiàn)實(shí)。然將在不久的將來成為現(xiàn)實(shí)。31u多功能磚多功能磚多功能磚

31、用來構(gòu)建整個(gè)房屋的結(jié)構(gòu)單元，這種結(jié)構(gòu)單多功能磚用來構(gòu)建整個(gè)房屋的結(jié)構(gòu)單元，這種結(jié)構(gòu)單元具有變通性和智能性。這種多功能磚的第一層是功能層，元具有變通性和智能性。這種多功能磚的第一層是功能層，能感受來自周圍的聲能、熱能、光能，并能控制這些能量能感受來自周圍的聲能、熱能、光能，并能控制這些能量的輸出，如果是內(nèi)墻壁磚的話，還能控制和改變墻的功能；的輸出，如果是內(nèi)墻壁磚的話，還能控制和改變墻的功能；第二層是通訊層，能為居住者提供內(nèi)外通信聯(lián)系的通道，第二層是通訊層，能為居住者提供內(nèi)外通信聯(lián)系的通道，第三層是輸送通道，可以用來輸送水和其它材料。住戶還第三層是輸送通道，可以用來輸送水和其它材料。住戶還可以挑選

32、合適的帶可以挑選合適的帶“面膜面膜”的磚材。面膜是磚材的最上層，的磚材。面膜是磚材的最上層，可以使墻壁產(chǎn)生不同的色彩和圖案；傳感膜可以接收聲波、可以使墻壁產(chǎn)生不同的色彩和圖案；傳感膜可以接收聲波、熱能和可見光并予以減弱或增強(qiáng)；地膜可產(chǎn)生耐久的色彩熱能和可見光并予以減弱或增強(qiáng)；地膜可產(chǎn)生耐久的色彩和圖案；界面膜可連接內(nèi)外通信線路。面膜的設(shè)置及其構(gòu)和圖案；界面膜可連接內(nèi)外通信線路。面膜的設(shè)置及其構(gòu)形并不是一成不變的，而是很容易剝離并換上新的面膜。形并不是一成不變的，而是很容易剝離并換上新的面膜。32u食物器皿食物器皿在未來的廚房里不會(huì)看到傳統(tǒng)的碗碟。在毫在未來的廚房里不會(huì)看到傳統(tǒng)的碗碟。在毫微塑料

33、的桌面上旋轉(zhuǎn)的碗不僅能測(cè)知食物的存在，微塑料的桌面上旋轉(zhuǎn)的碗不僅能測(cè)知食物的存在，而且可以根據(jù)用戶的需要自行形成各種形狀的碟而且可以根據(jù)用戶的需要自行形成各種形狀的碟子，供準(zhǔn)備、烹調(diào)和上菜時(shí)使用。并且這種盛食子，供準(zhǔn)備、烹調(diào)和上菜時(shí)使用。并且這種盛食物的碗還具有保溫和在不使用冰箱的情況下保鮮物的碗還具有保溫和在不使用冰箱的情況下保鮮的功能。的功能。33u座椅座椅坐椅不僅功能將大大增加，而且也將增加舒坐椅不僅功能將大大增加，而且也將增加舒適程度。使用毫微塑料能改變椅座面的柔韌性和適程度。使用毫微塑料能改變椅座面的柔韌性和彈性，也可以形成各種型式的椅座面。如果出于彈性，也可以形成各種型式的椅座面。

34、如果出于美學(xué)的考慮，或是便于人們?nèi)胱驈淖沃姓酒?，美學(xué)的考慮，或是便于人們?nèi)胱驈淖沃姓酒穑廖⑺芰弦部梢孕纬伤璧娜魏螆D案或結(jié)構(gòu)，還毫微塑料也可以形成所需的任何圖案或結(jié)構(gòu)，還能改變座椅本身的結(jié)構(gòu)。由于不同年齡段的人對(duì)能改變座椅本身的結(jié)構(gòu)。由于不同年齡段的人對(duì)溫度舒適性的要求有很大區(qū)別，這種座椅還可以溫度舒適性的要求有很大區(qū)別，這種座椅還可以隨心所欲地升溫和降溫。它甚至還對(duì)人們喜愛的隨心所欲地升溫和降溫。它甚至還對(duì)人們喜愛的舒適溫度具有記憶功能。舒適溫度具有記憶功能。34u衛(wèi)生間衛(wèi)生間在衛(wèi)生間里，常見設(shè)施是洗臉盆、抽水馬桶在衛(wèi)生間里，常見設(shè)施是洗臉盆、抽水馬桶和淋浴器。而采用了智能結(jié)構(gòu)后：

35、和淋浴器。而采用了智能結(jié)構(gòu)后：在洗漱時(shí)，人們只要接觸洗臉盆支架表面的在洗漱時(shí)，人們只要接觸洗臉盆支架表面的任何區(qū)域，就能調(diào)節(jié)控制水溫、水速和水流的狀任何區(qū)域，就能調(diào)節(jié)控制水溫、水速和水流的狀態(tài)（集中噴射的水流或?qū)掗煹乃煚畹龋┕┤藗儜B(tài)（集中噴射的水流或?qū)掗煹乃煚畹龋┕┤藗冞x擇。洗臉盆上方的鏡子能照出人的正常反轉(zhuǎn)象，選擇。洗臉盆上方的鏡子能照出人的正常反轉(zhuǎn)象，還能照出真實(shí)的非反轉(zhuǎn)象。還能照出真實(shí)的非反轉(zhuǎn)象。35 抽水馬桶的形狀和大小可隨使用者的不同而抽水馬桶的形狀和大小可隨使用者的不同而自動(dòng)變化，坐墊自動(dòng)加熱至舒適的溫度，整個(gè)結(jié)自動(dòng)變化，坐墊自動(dòng)加熱至舒適的溫度，整個(gè)結(jié)構(gòu)十分輕便。無論安裝在室

36、內(nèi)的任何地方，都能構(gòu)十分輕便。無論安裝在室內(nèi)的任何地方，都能和多功能磚牢固地砌合，從而解決上下水的問題。和多功能磚牢固地砌合，從而解決上下水的問題。在電腦住宅的廁所里，安裝了一臺(tái)檢查身體的電在電腦住宅的廁所里，安裝了一臺(tái)檢查身體的電腦系統(tǒng)，每當(dāng)有人上廁所時(shí)，與馬桶相連的體檢腦系統(tǒng)，每當(dāng)有人上廁所時(shí)，與馬桶相連的體檢裝置即自動(dòng)分析大小便的情況，如發(fā)現(xiàn)異常，電裝置即自動(dòng)分析大小便的情況，如發(fā)現(xiàn)異常，電腦會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。腦會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。淋浴設(shè)備只要和多功能磚相連接，上下水、淋浴設(shè)備只要和多功能磚相連接，上下水、水溫和水流都能得到自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)。水溫和水流都能得到自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)。36u人造肌肉人造肌

37、肉因?yàn)樯飶椥圆牧夏苣M活體生物，而且其因?yàn)樯飶椥圆牧夏苣M活體生物，而且其力量和反應(yīng)速度均接近于人體的肌肉。所以這種力量和反應(yīng)速度均接近于人體的肌肉。所以這種材料可以應(yīng)用于人體組織的修復(fù)，而且它們還具材料可以應(yīng)用于人體組織的修復(fù)，而且它們還具有與生物體的相容性，隨著傷口的愈合，這種聚有與生物體的相容性，隨著傷口的愈合，這種聚合物就會(huì)在體內(nèi)逐漸降解，最后將會(huì)消失。合物就會(huì)在體內(nèi)逐漸降解，最后將會(huì)消失。37u人造皮膚人造皮膚意大利比薩大學(xué)的科研人員為了使機(jī)器人與意大利比薩大學(xué)的科研人員為了使機(jī)器人與真人更接近，讓它的皮膚具有感覺功能，研制成真人更接近，讓它的皮膚具有感覺功能，研制成功一種人造皮

38、膚智能材料，這種材料可以感知溫功一種人造皮膚智能材料，這種材料可以感知溫度、熱流的變化以及各種應(yīng)力的大小，并且有良度、熱流的變化以及各種應(yīng)力的大小，并且有良好的空間分辨力。這種智能材料還可以分辨表面好的空間分辨力。這種智能材料還可以分辨表面狀況，例如，粗糙度、摩擦力等。狀況，例如，粗糙度、摩擦力等。38u在藥物自動(dòng)投入系統(tǒng)上的應(yīng)用在藥物自動(dòng)投入系統(tǒng)上的應(yīng)用科學(xué)家正在研制一種能根據(jù)血液中的葡萄糖科學(xué)家正在研制一種能根據(jù)血液中的葡萄糖濃度而擴(kuò)張收縮的聚合物，這種聚合物可制成人濃度而擴(kuò)張收縮的聚合物，這種聚合物可制成人造胰細(xì)胞，將它注入糖尿病患者的血液中，小球造胰細(xì)胞，將它注入糖尿病患者的血液中，小

39、球就可模擬胰細(xì)胞工作，使病人的血糖濃度始終保就可模擬胰細(xì)胞工作，使病人的血糖濃度始終保持在平常的水平上。持在平常的水平上。39u智能材料的兩種抗癌應(yīng)用智能材料的兩種抗癌應(yīng)用 、如圖一種有效的抗癌藥物膠囊，即藥物、如圖一種有效的抗癌藥物膠囊，即藥物“導(dǎo)彈導(dǎo)彈”。圖中的疏水性藥物載體形成了。圖中的疏水性藥物載體形成了“導(dǎo)彈導(dǎo)彈”的疏水內(nèi)核，而親水性部分則在內(nèi)核周圍形成了的疏水內(nèi)核，而親水性部分則在內(nèi)核周圍形成了一個(gè)水化物外殼。所形成的這種高分子聚合物膠一個(gè)水化物外殼。所形成的這種高分子聚合物膠囊是一種智能型藥物載體，它能自動(dòng)避免被機(jī)體囊是一種智能型藥物載體，它能自動(dòng)避免被機(jī)體內(nèi)單核吞噬細(xì)胞捕獲而有

40、效的到達(dá)癌細(xì)胞所在地。內(nèi)單核吞噬細(xì)胞捕獲而有效的到達(dá)癌細(xì)胞所在地。40、90年代后期，研制出用對(duì)電磁場(chǎng)敏感的鐵年代后期，研制出用對(duì)電磁場(chǎng)敏感的鐵氧體包覆氧體包覆Ti-Ni形狀記憶合金絲制成了癌癥溫?zé)嵝螤钣洃浐辖鸾z制成了癌癥溫?zé)岑煼ㄓ冕槨Ｊ紫?，通過導(dǎo)管將這種針植入病人療法用針。首先，通過導(dǎo)管將這種針植入病人癌變部位，由于形狀記憶作用，這種針會(huì)發(fā)生癌變部位，由于形狀記憶作用，這種針會(huì)發(fā)生彎曲變形現(xiàn)象；其次，在通過渦流效應(yīng)產(chǎn)生高彎曲變形現(xiàn)象；其次，在通過渦流效應(yīng)產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)作用下，形狀記憶合金針將能夠產(chǎn)生頻電磁場(chǎng)作用下，形狀記憶合金針將能夠產(chǎn)生一定的熱量而使癌變區(qū)得到萎縮。一定的熱量而使癌變區(qū)得到

41、萎縮。41智能材料系統(tǒng)中最成熟的應(yīng)用領(lǐng)域是主動(dòng)智能材料系統(tǒng)中最成熟的應(yīng)用領(lǐng)域是主動(dòng)結(jié)構(gòu)聲控。采用智能結(jié)構(gòu)進(jìn)行主動(dòng)結(jié)構(gòu)聲控是結(jié)構(gòu)聲控。采用智能結(jié)構(gòu)進(jìn)行主動(dòng)結(jié)構(gòu)聲控是降低軍用系統(tǒng)噪聲的有效途徑。一般說來，可降低軍用系統(tǒng)噪聲的有效途徑。一般說來，可以采用兩種方法來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)結(jié)構(gòu)聲控。以采用兩種方法來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)結(jié)構(gòu)聲控。一種是簡(jiǎn)單地使結(jié)構(gòu)完全停止振動(dòng)，顯然一種是簡(jiǎn)單地使結(jié)構(gòu)完全停止振動(dòng)，顯然它可以使聲輻射降低到零，這是一種強(qiáng)制性的它可以使聲輻射降低到零，這是一種強(qiáng)制性的方法，往往也是辦不到的。方法，往往也是辦不到的。42 另一種就是采用智能控制方法，它是指有另一種就是采用智能控制方法，它是指有選擇地控制輻

42、射振動(dòng)模。因?yàn)椴⒉皇撬械恼襁x擇地控制輻射振動(dòng)模。因?yàn)椴⒉皇撬械恼駝?dòng)模都輻射動(dòng)模都輻射“具有危險(xiǎn)性具有危險(xiǎn)性”的聲波，減少系統(tǒng)的聲波，減少系統(tǒng)的質(zhì)量和功耗也同樣是必須考慮的因素，因而的質(zhì)量和功耗也同樣是必須考慮的因素，因而最好的辦法是最好的辦法是“感覺感覺”輻射輻射“具有危險(xiǎn)性具有危險(xiǎn)性”的的輻射波振動(dòng)模，并使用分布在整個(gè)結(jié)構(gòu)中的驅(qū)輻射波振動(dòng)模，并使用分布在整個(gè)結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)器（壓電材料或電致流變體）對(duì)產(chǎn)生的該振動(dòng)器（壓電材料或電致流變體）對(duì)產(chǎn)生的該振動(dòng)模進(jìn)行控制。該方法的效率取決于對(duì)材料系動(dòng)模進(jìn)行控制。該方法的效率取決于對(duì)材料系統(tǒng)相互作用的基本物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和智能材料統(tǒng)相互作用的基本物理現(xiàn)象

43、的認(rèn)識(shí)和智能材料系統(tǒng)的自適應(yīng)能力。系統(tǒng)的自適應(yīng)能力。43 美國(guó)軍方提出采用主動(dòng)聲控涂層進(jìn)行聲信美國(guó)軍方提出采用主動(dòng)聲控涂層進(jìn)行聲信號(hào)抑制，提高潛艇主動(dòng)隱身性能。這項(xiàng)技術(shù)將號(hào)抑制，提高潛艇主動(dòng)隱身性能。這項(xiàng)技術(shù)將使噪聲降低使噪聲降低60分貝，并使?jié)撏綔y(cè)目標(biāo)的時(shí)間分貝，并使?jié)撏綔y(cè)目標(biāo)的時(shí)間縮短縮短100倍。預(yù)計(jì)這種主動(dòng)聲控涂層將倍。預(yù)計(jì)這種主動(dòng)聲控涂層將采用壓電采用壓電涂層材料和采用電致流變體技術(shù)的主動(dòng)消聲貼涂層材料和采用電致流變體技術(shù)的主動(dòng)消聲貼片片。44美美 國(guó)國(guó) 麻麻 省省 理理 工工 學(xué)學(xué) 院院 正正 在在 研研 制制 : 增增 強(qiáng)型強(qiáng)型 主主 動(dòng)動(dòng) 降降 噪噪 潛潛 艇艇 殼殼 體體

44、 模模 型型 45(8)主動(dòng)振動(dòng)控制主動(dòng)振動(dòng)控制振動(dòng)會(huì)極大地降低工程系統(tǒng)的性能，如降低對(duì)地振動(dòng)會(huì)極大地降低工程系統(tǒng)的性能，如降低對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的傳感器精度，減弱跟蹤和預(yù)警衛(wèi)星跟蹤目觀測(cè)衛(wèi)星的傳感器精度，減弱跟蹤和預(yù)警衛(wèi)星跟蹤目標(biāo)的能力，使制導(dǎo)武器性能下降，導(dǎo)致系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)標(biāo)的能力，使制導(dǎo)武器性能下降，導(dǎo)致系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)的疲勞破壞，此外還會(huì)干擾空間站的微重力環(huán)境等。的疲勞破壞，此外還會(huì)干擾空間站的微重力環(huán)境等。采用壓電材料、形狀記憶合金或電致流變體的智能結(jié)采用壓電材料、形狀記憶合金或電致流變體的智能結(jié)構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的主動(dòng)控制，提高軍用系統(tǒng)的性能。構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的主動(dòng)控制，提高軍用系統(tǒng)的性能。如采用智

45、能結(jié)構(gòu)進(jìn)行主動(dòng)振動(dòng)控制，可降低直升機(jī)旋如采用智能結(jié)構(gòu)進(jìn)行主動(dòng)振動(dòng)控制，可降低直升機(jī)旋翼的振動(dòng)振幅以及產(chǎn)生可控的扭曲形變，提高直升機(jī)翼的振動(dòng)振幅以及產(chǎn)生可控的扭曲形變，提高直升機(jī)的有效載荷，使速度增加，戒備能力提高。的有效載荷，使速度增加，戒備能力提高。46 空間系統(tǒng)的主動(dòng)振動(dòng)控制智能結(jié)構(gòu)，主要采用壓空間系統(tǒng)的主動(dòng)振動(dòng)控制智能結(jié)構(gòu)，主要采用壓電陶瓷或電致伸縮材料作為驅(qū)動(dòng)器。考慮的主要因素電陶瓷或電致伸縮材料作為驅(qū)動(dòng)器。考慮的主要因素是低功耗、耐久性、疲勞特性、穩(wěn)定性和溫度環(huán)境是低功耗、耐久性、疲勞特性、穩(wěn)定性和溫度環(huán)境效應(yīng)等問題，同時(shí)還考慮控制器的小型化。效應(yīng)等問題，同時(shí)還考慮控制器的小型化。

46、傳感器可用光纖和壓電材料。當(dāng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受到外傳感器可用光纖和壓電材料。當(dāng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受到外力作用振動(dòng)并產(chǎn)生形變時(shí)，壓電應(yīng)變傳感器可產(chǎn)生與力作用振動(dòng)并產(chǎn)生形變時(shí)，壓電應(yīng)變傳感器可產(chǎn)生與壓力成正比的表面電荷，控制系統(tǒng)對(duì)傳感器測(cè)量的信壓力成正比的表面電荷，控制系統(tǒng)對(duì)傳感器測(cè)量的信號(hào)進(jìn)行處理后，再給壓電驅(qū)動(dòng)器反饋一個(gè)適當(dāng)?shù)碾妷海?hào)進(jìn)行處理后，再給壓電驅(qū)動(dòng)器反饋一個(gè)適當(dāng)?shù)碾妷?，使其產(chǎn)生反向變形力，從而產(chǎn)生對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的阻尼作使其產(chǎn)生反向變形力，從而產(chǎn)生對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的阻尼作用，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)隨之迅速減弱。用，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)隨之迅速減弱。47 主動(dòng)振動(dòng)控制自適應(yīng)結(jié)構(gòu)，另一項(xiàng)主要應(yīng)用主動(dòng)振動(dòng)控制自適應(yīng)結(jié)構(gòu)，另一項(xiàng)主

47、要應(yīng)用是消除航天器控制系統(tǒng)與柔性結(jié)構(gòu)的相互干擾作是消除航天器控制系統(tǒng)與柔性結(jié)構(gòu)的相互干擾作用，未來大型柔性航天結(jié)構(gòu)因其振動(dòng)頻率低于控用，未來大型柔性航天結(jié)構(gòu)因其振動(dòng)頻率低于控制系統(tǒng)的頻率，會(huì)導(dǎo)致有害的控制結(jié)構(gòu)干擾作制系統(tǒng)的頻率，會(huì)導(dǎo)致有害的控制結(jié)構(gòu)干擾作用，用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不能消除這種作用，并且用，用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不能消除這種作用，并且不能簡(jiǎn)單地從傳感器中濾去結(jié)構(gòu)振動(dòng)信息，必須不能簡(jiǎn)單地從傳感器中濾去結(jié)構(gòu)振動(dòng)信息，必須從結(jié)構(gòu)優(yōu)化、阻尼減振方面考慮。智能結(jié)構(gòu)則是從結(jié)構(gòu)優(yōu)化、阻尼減振方面考慮。智能結(jié)構(gòu)則是解決大型柔性結(jié)構(gòu)相互干擾作用最有效的手段。解決大型柔性結(jié)構(gòu)相互干擾作用最有效的手段。48智能材

48、料的種類：智能材料的種類：形狀記憶合金形狀記憶合金一般金屬材料受到外力作用后，首先發(fā)生一般金屬材料受到外力作用后，首先發(fā)生彈性變形，達(dá)到屈服點(diǎn)，就產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)彈性變形，達(dá)到屈服點(diǎn)，就產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)力消除后留下永久變形。但有些材料，在發(fā)生力消除后留下永久變形。但有些材料，在發(fā)生了塑性變形后，經(jīng)過合適的熱過程，能夠回復(fù)了塑性變形后，經(jīng)過合適的熱過程，能夠回復(fù)到變形前的形狀，這種現(xiàn)象叫做形狀記憶效應(yīng)到變形前的形狀，這種現(xiàn)象叫做形狀記憶效應(yīng)（SME）。）。具有形狀記憶效應(yīng)的金屬一般是兩具有形狀記憶效應(yīng)的金屬一般是兩種以上金屬元素組成的合金，稱為形狀記憶合種以上金屬元素組成的合金，稱為形狀記憶合金

49、（金（SMA）。49形狀記憶合金可以分為三種：形狀記憶合金可以分為三種：（1）單程記憶效應(yīng)）單程記憶效應(yīng)形狀記憶合金在較低的溫度下變形，加熱后可恢形狀記憶合金在較低的溫度下變形，加熱后可恢復(fù)變形前的形狀，這種只在加熱過程中存在的形狀記復(fù)變形前的形狀，這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現(xiàn)象稱為單程記憶效應(yīng)。憶現(xiàn)象稱為單程記憶效應(yīng)。（2）雙程記憶效應(yīng)）雙程記憶效應(yīng)某些合金加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)又能恢某些合金加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)又能恢復(fù)低溫相形狀，稱為雙程記憶效應(yīng)。復(fù)低溫相形狀，稱為雙程記憶效應(yīng)。（3）全程記憶效應(yīng)）全程記憶效應(yīng)加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)變?yōu)樾螤钕嗤訜釙r(shí)恢復(fù)高溫相形

50、狀，冷卻時(shí)變?yōu)樾螤钕嗤∠蛳喾吹牡蜏叵嘈螤睿Q為全程記憶效應(yīng)。取向相反的低溫相形狀，稱為全程記憶效應(yīng)。5051形狀記憶合金的應(yīng)用形狀記憶合金的應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用：工業(yè)應(yīng)用：（1）利用單程形狀記憶效應(yīng)的單向形狀恢復(fù)。）利用單程形狀記憶效應(yīng)的單向形狀恢復(fù)。如管接頭、天線、套環(huán)等。如管接頭、天線、套環(huán)等。（2）外因性雙向記憶恢復(fù)。即利用單程形狀記）外因性雙向記憶恢復(fù)。即利用單程形狀記憶效應(yīng)并借助外力隨溫度升降做反復(fù)動(dòng)作，如熱憶效應(yīng)并借助外力隨溫度升降做反復(fù)動(dòng)作，如熱敏元件、機(jī)器人、接線柱等。敏元件、機(jī)器人、接線柱等。（3）內(nèi)因性雙向記憶恢復(fù)。即利用雙程記憶效）內(nèi)因性雙向記憶恢復(fù)。即利用雙程記憶效應(yīng)隨溫度

51、升降做反復(fù)動(dòng)作，如熱機(jī)、熱敏元件等。應(yīng)隨溫度升降做反復(fù)動(dòng)作，如熱機(jī)、熱敏元件等。但這類應(yīng)用記憶衰減快、可靠性差，不常用。但這類應(yīng)用記憶衰減快、可靠性差，不常用。（4）超彈性的應(yīng)用。如彈簧、接線柱、眼鏡架）超彈性的應(yīng)用。如彈簧、接線柱、眼鏡架等。等。52醫(yī)學(xué)應(yīng)用：醫(yī)學(xué)應(yīng)用：Ti-Ni合金的生物相容性很好，利用其形狀合金的生物相容性很好，利用其形狀記憶效應(yīng)和超彈性的醫(yī)學(xué)實(shí)例相當(dāng)多。如血栓過記憶效應(yīng)和超彈性的醫(yī)學(xué)實(shí)例相當(dāng)多。如血栓過濾器、脊柱矯形棒、牙齒矯形絲、腦動(dòng)脈瘤夾、濾器、脊柱矯形棒、牙齒矯形絲、腦動(dòng)脈瘤夾、接骨板、髓內(nèi)針、人工關(guān)節(jié)、心臟修補(bǔ)元件、人接骨板、髓內(nèi)針、人工關(guān)節(jié)、心臟修補(bǔ)元件、人造

52、腎臟用微型泵等。造腎臟用微型泵等。53傳感傳感集成電路集成電路驅(qū)動(dòng)是最典型的機(jī)械電子控制驅(qū)動(dòng)是最典型的機(jī)械電子控制系統(tǒng)，但復(fù)雜而龐大。形狀記憶材料兼有傳感和系統(tǒng)，但復(fù)雜而龐大。形狀記憶材料兼有傳感和驅(qū)動(dòng)的雙重功能，可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的微型化和驅(qū)動(dòng)的雙重功能，可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的微型化和智能化，如全息機(jī)器人、毫米級(jí)超微型機(jī)械手等。智能化，如全息機(jī)器人、毫米級(jí)超微型機(jī)械手等。21世紀(jì)將成為材料電子學(xué)的時(shí)代。形狀記憶合金世紀(jì)將成為材料電子學(xué)的時(shí)代。形狀記憶合金的機(jī)器人的動(dòng)作除溫度外不受任何環(huán)境條件的影的機(jī)器人的動(dòng)作除溫度外不受任何環(huán)境條件的影響，可望在反應(yīng)堆、加速器、太空實(shí)驗(yàn)室等高技響，可望在反應(yīng)堆、加

53、速器、太空實(shí)驗(yàn)室等高技術(shù)領(lǐng)域大顯身手。術(shù)領(lǐng)域大顯身手。54 美國(guó)正在研制智能材料與結(jié)構(gòu)做成的機(jī)翼，美國(guó)正在研制智能材料與結(jié)構(gòu)做成的機(jī)翼，它可以在各種飛行速度下始終自動(dòng)保持最佳翼型，它可以在各種飛行速度下始終自動(dòng)保持最佳翼型，大幅度提高飛行效率，對(duì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)振動(dòng)可自動(dòng)大幅度提高飛行效率，對(duì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)振動(dòng)可自動(dòng)抑制，從而使其工作性能和安全可靠性得到根本抑制，從而使其工作性能和安全可靠性得到根本性的提高。其中完成性的提高。其中完成“驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)”和和“控制控制”職責(zé)的職責(zé)的多采用形狀記憶合金。另外，利用形狀記憶合金多采用形狀記憶合金。另外，利用形狀記憶合金智能材料抑制飛機(jī)的顫振及進(jìn)行振動(dòng)的主動(dòng)控制智能材

54、料抑制飛機(jī)的顫振及進(jìn)行振動(dòng)的主動(dòng)控制等已進(jìn)行過大量研究，預(yù)計(jì)很快要投入實(shí)際應(yīng)用。等已進(jìn)行過大量研究，預(yù)計(jì)很快要投入實(shí)際應(yīng)用。55形狀記憶合金在國(guó)外軍事工業(yè)特別是航空工業(yè)已形狀記憶合金在國(guó)外軍事工業(yè)特別是航空工業(yè)已有一些應(yīng)用，其中制成管接頭是記憶合金應(yīng)用最有一些應(yīng)用，其中制成管接頭是記憶合金應(yīng)用最為廣泛也是最為成功的。據(jù)報(bào)道，形狀記憶合金為廣泛也是最為成功的。據(jù)報(bào)道，形狀記憶合金管接頭已在美國(guó)管接頭已在美國(guó)F-14噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)輸油管上使用噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)輸油管上使用了不下數(shù)十萬個(gè)，沒出現(xiàn)過一例漏油事故，可靠了不下數(shù)十萬個(gè)，沒出現(xiàn)過一例漏油事故，可靠性很高。性很高。56此外，形狀記憶合金在構(gòu)件裂紋的自

55、動(dòng)探測(cè)、裂此外，形狀記憶合金在構(gòu)件裂紋的自動(dòng)探測(cè)、裂紋擴(kuò)展的主動(dòng)控制、構(gòu)件振動(dòng)的主動(dòng)控制等方面紋擴(kuò)展的主動(dòng)控制、構(gòu)件振動(dòng)的主動(dòng)控制等方面已取得了可喜的進(jìn)展。已取得了可喜的進(jìn)展。57電流變體和磁流變體電流變體和磁流變體電致、磁致變體智能材料大多是由電致、磁致變體智能材料大多是由合成材料或陶合成材料或陶瓷材料制成瓷材料制成的，具有在電場(chǎng)或磁場(chǎng)的作用下發(fā)生變性的，具有在電場(chǎng)或磁場(chǎng)的作用下發(fā)生變性的能力，其變化的大小與電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)度有關(guān)。的能力，其變化的大小與電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)度有關(guān)?？茖W(xué)家研制成功一種電致變性材料，這種材料在科學(xué)家研制成功一種電致變性材料，這種材料在接通電流時(shí)，可以從液體變?yōu)榻咏腆w。

56、如果向空心接通電流時(shí)，可以從液體變?yōu)榻咏腆w。如果向空心復(fù)合梁中充入電流變性液體材料，在外電場(chǎng)的作用下，復(fù)合梁中充入電流變性液體材料，在外電場(chǎng)的作用下，這種液體材料就會(huì)變硬，從而使梁變成僵硬狀。將這這種液體材料就會(huì)變硬，從而使梁變成僵硬狀。將這種現(xiàn)象與傳感器結(jié)合起來，就可以實(shí)現(xiàn)使復(fù)合梁隨著種現(xiàn)象與傳感器結(jié)合起來，就可以實(shí)現(xiàn)使復(fù)合梁隨著負(fù)載的變化而改變其性質(zhì)。這將是裝配結(jié)構(gòu)智能化的負(fù)載的變化而改變其性質(zhì)。這將是裝配結(jié)構(gòu)智能化的一個(gè)突破性的新起點(diǎn)。此外，這種材料還可以用作在一個(gè)突破性的新起點(diǎn)。此外，這種材料還可以用作在地震時(shí)能自動(dòng)加固建筑物的基礎(chǔ)。磁致變性材料在機(jī)地震時(shí)能自動(dòng)加固建筑物的基礎(chǔ)。磁致

57、變性材料在機(jī)電工業(yè)中也有廣泛的用途。電工業(yè)中也有廣泛的用途。58磁致伸縮材料磁致伸縮材料目前磁致伸縮智能材料的主流是目前磁致伸縮智能材料的主流是稀土磁致伸縮材稀土磁致伸縮材料料，稀土超磁致伸縮材料是近期才發(fā)展起來的一種新，稀土超磁致伸縮材料是近期才發(fā)展起來的一種新型功能材料。型功能材料。這種材料在電磁場(chǎng)的作用下可以產(chǎn)生微這種材料在電磁場(chǎng)的作用下可以產(chǎn)生微變形或聲能，也可以將微變形或聲能轉(zhuǎn)化為電磁能變形或聲能，也可以將微變形或聲能轉(zhuǎn)化為電磁能。在國(guó)防、航空航天和高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，如聲在國(guó)防、航空航天和高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，如聲納與水聲對(duì)抗換能器、線性馬達(dá)、微位移驅(qū)動(dòng)（如飛納與水聲對(duì)抗換能

58、器、線性馬達(dá)、微位移驅(qū)動(dòng)（如飛機(jī)機(jī)翼和機(jī)器人的自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)），噪聲與振動(dòng)控制機(jī)機(jī)翼和機(jī)器人的自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)），噪聲與振動(dòng)控制系統(tǒng)、海洋勘探與水下通訊、超聲技術(shù)（醫(yī)療、化工、系統(tǒng)、海洋勘探與水下通訊、超聲技術(shù)（醫(yī)療、化工、制藥、焊接等）、燃油噴射系統(tǒng)等領(lǐng)域。它具有磁致制藥、焊接等）、燃油噴射系統(tǒng)等領(lǐng)域。它具有磁致伸縮值大，機(jī)械響應(yīng)速度快和功率密度高特點(diǎn)。伸縮值大，機(jī)械響應(yīng)速度快和功率密度高特點(diǎn)。59主要用途：主要用途：（1）由于稀土超磁致伸縮材料比傳統(tǒng)材料在性能上有）由于稀土超磁致伸縮材料比傳統(tǒng)材料在性能上有了驚人的提高，所以在電器、家電、通訊器材、電腦等了驚人的提高，所以在電器、家電、通訊器材、

59、電腦等生產(chǎn)領(lǐng)域，稀土磁致伸縮材料逐漸取代了傳統(tǒng)的磁致伸生產(chǎn)領(lǐng)域，稀土磁致伸縮材料逐漸取代了傳統(tǒng)的磁致伸縮材料和電致伸縮材料，使產(chǎn)品升級(jí)和更新?lián)Q代更加容縮材料和電致伸縮材料，使產(chǎn)品升級(jí)和更新?lián)Q代更加容易。易。（2）由于稀土超磁致伸縮材料的獨(dú)特的性能，可被用于）由于稀土超磁致伸縮材料的獨(dú)特的性能，可被用于開發(fā)新一代的元器件，如廣泛應(yīng)用于精密控制系統(tǒng)（如開發(fā)新一代的元器件，如廣泛應(yīng)用于精密控制系統(tǒng)（如油料控制、伺服儀、導(dǎo)彈發(fā)射控制裝置等），聲光發(fā)射油料控制、伺服儀、導(dǎo)彈發(fā)射控制裝置等），聲光發(fā)射系統(tǒng)（如信號(hào)處理、聲納掃描、超聲、水聲等），以及系統(tǒng)（如信號(hào)處理、聲納掃描、超聲、水聲等），以及換能器、驅(qū)

60、動(dòng)器等等的開發(fā)。換能器、驅(qū)動(dòng)器等等的開發(fā)。60美國(guó)開發(fā)出了一系列用于軍事目的的尖端產(chǎn)品，美國(guó)開發(fā)出了一系列用于軍事目的的尖端產(chǎn)品，將其應(yīng)用于艦艇水下聲納探測(cè)系統(tǒng)以及導(dǎo)彈發(fā)將其應(yīng)用于艦艇水下聲納探測(cè)系統(tǒng)以及導(dǎo)彈發(fā)射控制裝置等。我國(guó)對(duì)磁致伸縮智能材料新產(chǎn)射控制裝置等。我國(guó)對(duì)磁致伸縮智能材料新產(chǎn)品的開發(fā)還處于起步階段，但也已呈現(xiàn)出良好品的開發(fā)還處于起步階段，但也已呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭。如中國(guó)長(zhǎng)江水利委員會(huì)應(yīng)用這種的發(fā)展勢(shì)頭。如中國(guó)長(zhǎng)江水利委員會(huì)應(yīng)用這種材料，開發(fā)出了大功率巖體聲波探測(cè)器，應(yīng)用材料，開發(fā)出了大功率巖體聲波探測(cè)器，應(yīng)用于三峽工程和地球物理勘探；遼河油田應(yīng)用這于三峽工程和地球物理勘探；遼河