当前,以美国为首的西方国家在智能复合材料领域的研究进展迅速。他们已经成功研制出大型智能复合材料构件,并进行了模拟测试和验证。例如,自适应机翼的研制已经取得了显著进展,通过在机翼结构中使用磁致伸缩致动器,有效降低了机翼阻力。此外,波音公司与麻省理工学院联合研究的新课题也取得了重要突破,通过在桨叶中嵌入智能纤维,利用电致流变体技术实现了桨叶的大角度扭转变形。这些研究成果预示着智能复合材料在航空航天等领域的应用前景将更加广阔。
智能结构监测技术能够对复合材料构件内部的应变、温度和裂纹进行实时测量,从而实现对结构状态和寿命的精准监测与预测。例如,通过在关键部位埋置光纤传感器或其阵列,结合光纤智能材料与结构,可以对复合材料进行全寿命期的实时监测、损伤评估和寿命预测。此外,压电陶瓷(PZT)致动器与FBG传感器的结合,也实现了对新一代航天器先进复合材料结构的损伤监测。
随着多材料3D打印技术的不断发展,智能复合材料结构的制造也取得了显著进步。同时,从事智能复合材料研究的跨学科综合学术团体也日益增多,国防部门及宇航系统对该领域的研究更是给予了高度重视。美国、日本、英国等国家均制定了各自的发展计划,推动智能复合材料技术的不断创新与应用。