智能復(fù)合材料與結(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) ， 它把傳感器 、 驅(qū)動器和微處理器等埋在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中 ， 形成既能承載又具有 某些特定功能的多功能性結(jié)構(gòu)材料。

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，因此可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要，重新將已或?qū)⒂糜诤娇蘸教斓冉Y(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)件在其結(jié)構(gòu)運(yùn)行中出現(xiàn)的較難克服的問題如振頗、應(yīng)力集中等）。

智能復(fù)合材料的主要種類和應(yīng)用

SMA 應(yīng)用于智能復(fù)合材料主要由于其具有形狀記憶效應(yīng)（SME）和超彈性。

智能復(fù)合材料中的傳感器是嵌埋在復(fù)合材料中的，這要求與基體之間具有良好的兼容性。

該復(fù)合材料較多地出現(xiàn)在水泥基材料中。將一定形狀、尺寸和摻量的短切碳纖維摻入水泥基材料中，不僅材料的強(qiáng)度得到提高且具有應(yīng)力、應(yīng)變和損傷自檢測功能。

該復(fù)合材料具有壓電效應(yīng)。當(dāng)在材料上施加外力時(shí)，材料產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)；而對材料表面施加電場產(chǎn)生應(yīng)變或應(yīng)力稱為反壓電效應(yīng)。即其具有將電能和機(jī)械能變換的特性，故可應(yīng)用于智能結(jié)構(gòu)中，特別是自適應(yīng)、減振與噪聲控制等方面。

電/磁流變體在外加電/磁場作用下，內(nèi)部會出現(xiàn)一種沿電/磁場方向的纖維狀結(jié)構(gòu)，使得體系粘度在短時(shí)間內(nèi)急劇增大，同時(shí)伴隨屈服應(yīng)力、彈性模量顯著增加，而當(dāng)撤去外電/磁場后又可在瞬間內(nèi)恢復(fù)到液體。利用這一特點(diǎn)，與其它材料復(fù)合可實(shí)現(xiàn)材料的智能化。

pH 響應(yīng)性凝膠纖維是隨 pH 值的變化而產(chǎn)生體積或形態(tài)改變的凝膠纖維，即其在水中由于pH值的不同產(chǎn)生可逆的收縮和溶脹，使得化學(xué)能和機(jī)械能發(fā)生相互轉(zhuǎn)換。

以美國為首的一些西方國家已研制出大型智能復(fù)合材料構(gòu)件，并正在進(jìn)行模擬測試和驗(yàn)證。

由于智能復(fù)合材料是一種跨學(xué)科、跨行業(yè)的新技術(shù)領(lǐng)域，因此不僅需要材料專家，還需要化學(xué)、物理學(xué)、系統(tǒng)控制等諸多方面的人才，因而從事該方面研究的跨學(xué)科綜合學(xué)術(shù)團(tuán)體迅速涌現(xiàn)。而 國防部門及宇航系統(tǒng)對該領(lǐng)域的研究更是給予了高度重視。美國國防部、國家宇航局、空軍及各大飛機(jī)制造公司的研究部門以及日、英等國家均制定和提出了各自完備的發(fā)展計(jì)劃。

智能材料雖然發(fā)展迅速，但仍然是一個(gè)尚未成熟的領(lǐng)域，許多概念仍未認(rèn)識或統(tǒng)一，因此基礎(chǔ)研究還應(yīng)大力加強(qiáng)。由于應(yīng)用目標(biāo)明確，尤其是軍事需求迫切所至，但構(gòu)件的研究、制造已經(jīng)紛紛上馬，并朝著智能的集成化、傳感、動作與控制系統(tǒng)的小型化方向發(fā)展。

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協(xié)會首席專家，中國科學(xué)院院士，智能材料和復(fù)合材料力學(xué)專家，歐洲科學(xué)院外籍院士 ，歐洲科學(xué)與藝術(shù)院院士，國家重大人才工程入選者，國家杰出青年基金獲得者，國家百千萬人才工程入選者，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。長期從事智能材料裝備、力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究。