淺析智能材料在土木工程結構振動控制中的應用

劉延慶

[摘要]隨著科技的發展，對各種智能化事物的研究不斷深入，比如智能手機，智能電視，智能控制系統。智能材料也是智能化的產物。隨著各國對智能材料的研究與應用程度的持續加深，目前智能材料已經被廣泛應用于各種工程之中，而土木工程便是應用最廣泛的領域。本文主要簡單闡述一下智能材料土木工程結構振動控制與智能材料的概念，以及淺析智能材料在土木工程結構振動控制中的應用。

[關鍵詞]智能化事物；智能材料；土木工程；結構振動控制 文章編號：2095-4085（2017）05-0031-02

目前智能材料在土木工程中的應用主要是結構振動的自動化，包含了自啟動，自調整，自調控，自恢復等內容。它的應用有效提高了土木工程結構的耐用性、持久性與穩定性。智能材料在土木工程結構振動控制中的應用為結構振動提供了新的方法與途徑，在結構振動系統中使用智能材料已經得到廣泛應用，未來發展前景良好。

1智能材料在土木工程結構振動控制中的應用

1.1對智能材料的簡述

智能材料是科技進步后，智能化的產物，作為智能化的一大組成部分，目前智能材料在建筑領域取得了越來越大的關注度，應用領域十分廣泛。當前世界上主要的智能材料包括記憶金屬合金、電力伸縮材料、電流或者磁流導體。另外還有電力材料，所謂電力材料便是有關電力系統的智能化材料，主要包括電壓感應器等。這些智能材料能夠根據地球的磁場變化以及對溫度變化的感知來調整自身所控制的機器，金屬器材的性質、阻止力、消耗量以及振動結構的振動幅度、振動次數、振動速度、大小與形狀等，然后再考慮實際需要等因素采用相應功能的智能材料來制造相應的器材，主要是動力系統與減少能耗的器材的制作。智能材料在土木工程結構振動中的應用主要是利用智能材料生產自動調控的驅動器，被動控制的能耗減少設備以及降低振動幅度與次數還有速度的設備。這些由智能材料制作而成的設備具有反應速度快、能耗低、出力大、操作方便等特點，而利用智能材料制成的設備較之其他一般材料所制成的設備具有很大的特點與很多優勢，比如操作簡單方便，符合時代潮流，即將變為未來土木工程結構振動控制中使用的主要驅動減振設備。

1.2對結構振動控制的簡述

結構振動控制是土木工程建設的一個重要組成部分，建立良好的結構振動控制系統不僅能增加建筑物的使用安全程度，還能夠提升房屋使用強度對以及對地下運動的感知力與抵抗力，同時能夠減少干擾力因素對房屋的影響，更為重要的是，在發生地質災害時能夠降低損失并進行持續不斷的自我調控。雖然結構振動控制系統在我國的發展勢頭很好，但是在實際運行過程中，我國的結構振動控制技術并不成熟，存有很多嚴重的問題，比如在災害發生時系統可能就會停止運行，是因為不能進行外部所需的能源供給。

1.3結構控制應用中存在的問題

上文提到了我國的結構控制技術并不成熟，存在著很多嚴重的問題，如系統停止運行等。除此之外還有其他的問題，比如系統的預測不準，這主要是以前運用傳統材料制作結構控制系統時出現的問題。眾所周知，結構控制系統最重要的功能就是與安全有關。上文中提到結構控制系統可以對災害進行預測，感知地下運動的活動，但是以前就出現過對地下運動感知不準而造成巨大損失的先例。

1.4淺析智能材料在土木工程結構振動控制中的應用

我國智能材料在土木工程結構振動控制中的應用主要是電力設備、降低能耗的被動控制設備以及主要動力系統對振動速度、次數、幅度等的控制。首先來談談電力設備，隨著智能化程度的不斷提高，電力設備在結構振動控制中處于重要位置，而智能材料的運用也是大大提升了電力設備運行的安全性與各項性能；再談到降低能耗的被動控制設備，整個智能材料在土木工程結構振動控制之中的應用技術上，降低能耗的被動控制設備處于附屬地位，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，因此這個系統對于當前社會的環保要求來說，盡管處于附屬地位，但還是會在未來得到長足的發展；而主要動力系統便是智能材料在土木工程結構振動控制應用的主要部分。結構振動系統功能的實現無一不與主要動力系統有關，而智能材料在主要動力系統中的作用主要是提升了主要動力系統的安全性與穩定性，通過使用智能材料，讓主要動力系統的預測更準確，從而避免安全事故的再次發生。用智能材料制造主要動力系統主要是通過電路實現的。

2結語

未來我們的科技會越來越發達，我們的生活終將離不開科技的進步。智能材料在土木工程結構振動控制中發揮的作用與應用范圍必將越來越大，所以科學家們應該加快對于智能材料的研發速度，并且要與建筑實際相結合。