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[发明专利]基于条件生成对抗网络的结构响应重构方法-CN201911400348.9有效
发明人：张鹤;徐诚侃;强佳涛;全力威 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-12-30 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于条件生成对抗网络的结构响应重构方法，在训练阶段，首先通过有限元计算或现场实测得到不同荷载下结构的完整结构响应以及有限的结构响应信息，并基于条件生产对抗网络模型训练两个深度神经网络G和D，训练完成之后，以现场测得的有限结构响应信息输入生成网络G，得到对应的完整结构响应。本发明可以高效地重构结构响应，将有效解决工程运营期结构状态监测中测点无法密布的问题。
基于条件生成对抗网络结构响应方法

[发明专利]一种基于折纸结构的桥墩防撞吸能装置-CN201911405517.8有效
发明人：张鹤;全力威;张晨辉;王莉 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-12-30 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： E01D19/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于折纸结构的桥墩防撞吸能装置，包括依次包覆设在桥墩外侧的外层高强高耐久性复合材料板、内层钢板和吸能阻尼装置，吸能阻尼装置为折纸型结构，由包括间隙结构的多个折纸型结构单元组成。在内层钢板与吸能阻尼装置之间、外层高强高耐久性复合材料板与吸能阻尼装置之间以及吸能阻尼装置的复合材料之间均填充有粘滞流体吸能材料作为填充物。与传统桥墩防撞装置相比，本装置能够利用折纸型结构的吸能阻尼装置减轻桥墩和撞击物的损伤程度，保证桥墩和撞击物安全。解决了传统桥墩防撞装置对桥墩和撞击物损伤大的问题。
一种基于折纸结构桥墩防撞吸能装置

[发明专利]摩擦式发电加速度传感器-CN201710813529.9有效
发明人：张鹤;张晨辉;全力威;吕朝锋;骆季奎;董树荣 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-09-11 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： G01P1/02 文献下载
摘要：本发明提供一种摩擦式发电加速度传感器，包括屏蔽外壳，屏蔽外壳内设有一块能够在屏蔽外壳内沿其长度方向移动的第一基板，该第一基板的上下两个侧面设有极性相同的第一介电材料，屏蔽外壳的上下两个内表面上分别设有与第一基板上的介电材料极性相反的第二介电材料，第一介电材料和第二介电材料的大小和位置均一致，第一基板的左右两个侧面上设有弹簧，弹簧的另一端分别连接在屏蔽外壳的左右两个内表面上。相比于背景技术中的加速度传感器，摩擦式发电加速度传感器有着无需外接电源，测量分辨率高，测量范围广，结构简单等优点。
摩擦发电加速度传感器

[发明专利]接触式摩擦发电加速度传感器-CN201710814305.X有效
发明人：张鹤;全力威;张晨辉;吕朝锋;骆季奎;董树荣 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-09-11 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： G01P15/125 文献下载
摘要：本发明提供一种接触式摩擦发电加速度传感器，括屏蔽外壳，屏蔽外壳内设有接触式摩擦发电装置，接触式摩擦发电装置包括设置在屏蔽外壳中部的第一基板，第一基板将屏蔽外壳的内部空间分隔为两个腔室，第一基板的两侧分别设有两块第二基板，第一基板与第二基板相对的面上分别设有极性相反的介电材料，第二基板上设有弹簧，该弹簧连接在第二基板与第一基板相反的一个侧面以及屏蔽外壳与第二基板的该侧面相对的一个侧面上。本发明无需使用外部电源，仅凭借装置本身就能产生电信号，是一种限制少、效率高、绿色环保的装置。
接触摩擦发电加速度传感器

[发明专利]钢筋混凝土桥梁服役性能退化预测方法-CN201911383426.9有效
发明人：张鹤;朱俊涛;全力威 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-12-28 - 公布日： 2021-01-08 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种钢筋混凝土桥梁服役性能退化预测方法，包括：S1：收集大量同一地区的钢筋混凝土梁桥历年检测报告，从中提取出所需的桥梁技术资料以及历年的技术状况评分，形成钢筋混凝土梁桥群历史技术状况数据库；S2：基于步骤S1所形成的数据库，对多个LSTM网络进行反复地训练与调参，得到具有良好准确度的预测模型；S3：输入建在同一地区的待测钢筋混凝土桥梁的技术资料及历年技术状况评分数据，利用预测模型求出待测钢筋混凝土梁桥未来若干年各结构构件及全桥的技术状况评分。本发明能为中小型钢筋混凝土梁桥的维修和养护降低成本。
钢筋混凝土桥梁服役性能退化预测方法

[发明专利]基于历史权重更新的桥梁管养辅助决策系统-CN201911383420.1有效
发明人：张鹤;朱俊涛;全力威 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-12-28 - 公布日： 2021-01-01 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于历史更新的桥梁管养辅助决策系统，其包括：检测报告上传平台，用于采集桥梁检测报告；NLP模块，用于抽取报告中的桥梁资料、各结构构件的技术状况评分和管养建议的相关信息；数据清洗单元，用于剔除提取信息中存在错误、缺失的数据；分类器，用于将不同桥梁的数据进行分类，并把分类后的数据分配给对应的预测模型；预测模型，用于预测待测桥梁未来若干年各结构构件及全桥的技术状况评分；智能权重系统，用于准确描述不同指标关联关系的时间历史演变；语言生成模型，用于输出相应的管养建议；数据库，用于不断积累各类桥梁检测数据，更新预测模型和语言生成模型。本发明将为桥梁管养决策提供更多可靠依据。
基于历史权重更新桥梁辅助决策系统

[发明专利]一种基于柔性光电纳米薄膜的自驱动应变传感器-CN201911383410.8有效
发明人：张鹤;沈昕昳;全力威 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-12-28 - 公布日： 2020-11-13 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明提供一种基于柔性光电纳米薄膜的自驱动应变传感器，用于测量待测构件的应变，包括一滑槽单元和设置在滑槽单元内的滑片单元，所述的滑片本体可沿所述的滑槽单元移动，所述的底板一端的连接端用于固连待测构件，所述的滑片本体端部的凸起也用于固连待测构件；所述的滑片本体与所述的滑槽单元贴合的表面设置感光层，所述的底板的底面设置遮光层；所述的滑槽单元与所述的滑片本体贴合的表面设置导电层。感光层基于异质结结构制作，当待测构件产生应变时，感光层部分接收到光照，可根据输出的电流信号反算得到构件应变。相对于传统应变测量方法，本发明提供的应变传感器具有结构简单、测量精度高、响应速度快、应用范围广的优点。
一种基于柔性光电纳米薄膜驱动应变传感器

[发明专利]一种基于折纸回弹机构的阻尼器-CN201911400340.2在审
发明人：张鹤;全力威;张晨辉;徐晨翱 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-12-30 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： F16F13/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于折纸回弹机构的阻尼器，包括活塞缸、设置在工作缸的活塞杆、固连在活塞杆的圆盘两个表面的折纸结构，每个折纸结构的另一端又与活塞缸的底面固连；活塞缸中充有粘滞流体，活塞杆的圆盘上开设有多个阻尼孔；活塞杆受到外部荷载时，所述的折纸结构沿所述的活塞杆运动方向压缩或拉伸，压缩一侧的活塞缸腔体内的粘滞流体通过所述的阻尼孔进入另一侧，从而起到阻尼作用。本发明具有结构新颖，小巧紧凑，制作简单方便，成本较低的特点。
一种基于折纸回弹机构阻尼

[发明专利]基于内置U形撑的菱格状结构摩擦发电装置-CN201811308115.1有效
发明人：张治成;汪华钢;张鹤;全力威;张计炜;骆季奎;董树荣 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-11-05 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明提供基于内置U形撑的菱格状结构摩擦发电装置，包括菱形支架，菱形支架的四个侧壁通过铰接件铰接.菱形支架的四个内壁上均铰接有一连接杆，其中两根相邻的连接杆末端铰接第一支撑板的两端，构成U形撑；U形撑内部具有抵柱和中空管，中空管垂直固定在支撑板上，中空管内具有弹簧，所述抵柱一端固定在铰接件上，另一端插入到中空管中。支撑板上依次布置金属导体层与介电材料层。菱形支架合拢时，两个支撑板上的介电材料层接触，产生摩擦电荷；后受弹簧压缩后的反向力，两层介电材料分离，从而由摩擦电荷产生感应电场，形成电势差。相较于现有的振动俘能装置，本发明具有占用空间小，使用寿命长、易与其他加工工艺集成、高能量转化率、精度优良的优势。
菱形支架支撑板中空管铰接摩擦发电装置介电材料层摩擦电荷铰接件连接杆菱格状抵柱内置金属导体层合拢垂直固定弹簧压缩感应电场介电材料使用寿命依次布置占用空间电势差反向力高能量侧壁弹簧空管两层内壁

[发明专利]静电式自供能应变栅格传感器-CN201811308827.3有效
发明人：张鹤;全力威;张计炜;张治成 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-11-05 - 公布日： 2019-09-06 - 主分类号： G01B7/16 文献下载
摘要：本发明提供一种静电式自供能应变栅格传感器，用于测量待测构件的应变，装置结构包括滑槽和滑片，所述滑槽固定于固定端，且滑槽内侧底部布置有传感阵列；所述滑片固定连接待测构件，滑片下端部与滑槽内侧底部相接触。当滑片划过传感阵列时，将会输出一个对应的电信号，通过该信号所示的传感阵列中的传感单元的编号和输出电流大小，可得到滑片划过的分段个数和在单个传感阵列上的传感单元上划过的距离，进而来求得结构应变。相比其他应变测量装置来说，分段位移计具有结构简单、应用范围广、测量精度高、无需额外提供电源等优点，并且创造性地解决了按电信号标定应变的结果不稳定的问题。
滑片传感阵列滑槽传感单元静电式应变栅自供能传感器分段应变测量装置测量精度高应用范围广待测构件额外提供结构应变输出电流装置结构固定端固定连位移计下端部标定电源测量输出

[发明专利]一种静电式自供能位移栅格传感器-CN201811308112.8有效
发明人：张鹤;汪华钢;张治成;全力威 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-11-05 - 公布日： 2019-08-30 - 主分类号： G01B7/02 文献下载
摘要：本发明提供一种静电式自供能位移栅格传感器，用于测量待测构件的位移，装置结构包括滑槽和滑片，所述滑槽固定于固定端，且滑槽内侧底部布置有传感阵列；所述滑片固定连接待测构件，滑片下端部与滑槽内侧底部相接触。当滑片划过传感阵列时，将会输出一个对应的电信号，通过该信号所示的传感阵列中的传感单元的编号和输出电流大小，可得到滑片划过的分段个数和在单个传感阵列上的传感单元上划过的距离，进而来求得结构位移。相比其他位移测量装置来说，分段位移计具有结构简单、应用范围广、测量精度高、无需额外提供电源等优点，并且创造性地解决了按电信号标定位移的结果不稳定的问题。
滑片传感阵列滑槽传感单元静电式自供能传感器栅格分段位移测量装置测量精度高应用范围广待测构件额外提供结构位移输出电流装置结构固定端固定连位移计下端部标定电源测量输出

[发明专利]基于菱形网格基底的接触式摩擦发电装置-CN201811308889.4在审
发明人：张鹤;张治成;汪华钢;全力威;骆季奎;董树荣 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-11-05 - 公布日： 2019-01-15 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明提供一种基于菱形网格基底的接触式摩擦发电装置，包括四个以上的平板状静电发电单元和四个以上的连接件，所述的连接件包括四根直杆，四根直杆通过铰接件铰接形成一菱形结构；所述平板状发电单元包括基板，基板的正反面均依次涂布有的金属导体层和介电材料层；基板的侧壁与直杆固定；四个基板通过四个连接件连接形成一个用于发电的菱形小格。在周期性往复振动下，菱形小格合拢，此时相邻两边的介电材料层接触，产生摩擦电荷；之后菱形小格受力逐渐张开，内侧壁逐渐分离，从而由摩擦电荷产生感应电场，形成电势差。该装置无需使用燃料能源，仅凭借装置本身就能将振动机械能转化为电能，是一种限制少、效率高、绿色环保的装置，且能够在很宽的频率范围内工作。
基板菱形小格连接件直杆摩擦发电装置介电材料层发电单元菱形网格摩擦电荷接触式平板状基底金属导体层振动机械能合拢感应电场菱形结构绿色环保燃料能源往复振动静电电势差铰接件内侧壁正反面侧壁铰接受力张开两边发电转化

[发明专利]基于折纸弹簧结构的接触式摩擦发电能量收集装置-CN201811308124.0在审
发明人：张鹤;全力威;汪华钢;徐诚侃;骆季奎;董树荣 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-11-05 - 公布日： 2019-01-11 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明提供一种基于折纸弹簧结构的接触式摩擦发电能量收集装置，包括两个由柔性平板折叠成连续的W形结构的基板，两个柔性基板相互穿插，使得两个基板的折痕相互垂直，形成一个弹簧状结构。基板两侧都布有一层介电材料层。同一块基板两侧的介电材料的极性相同，不同基板的介电材料极性相反。在振动下，整体结构先成合拢趋势，此时相邻的不同基板上的介电材料层接触，产生摩擦电荷；在弹性结构恢复的过程中，摩擦电荷产生感应电场，并由相邻的不同基板上的金属导体层之间发生电荷移动，从而产生电能。该装置无需使用燃料能源，仅凭借装置本身就能将振动机械能转化为电能，是一种限制少、效率高、绿色环保的装置，且能够在很宽的频率范围内工作。
基板能量收集装置介电材料层弹簧结构基板两侧介电材料摩擦电荷摩擦发电接触式折纸弹簧状结构金属导体层振动机械能合拢弹性结构电荷移动感应电场极性相反绿色环保燃料能源柔性基板柔性平板折叠折痕穿插垂直转化恢复

[实用新型]基于桥梁振动的接触式摩擦发电装置-CN201721157572.6有效
发明人：张鹤;陶伊平;全力威;吕朝锋;骆季奎;董树荣 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-09-11 - 公布日： 2018-06-05 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本实用新型提供一种基于桥梁振动的接触式摩擦发电装置，该发电装置应用于箱梁式的桥梁结构上，包括多个接触式摩擦发电单元，接触式摩擦发电单元分布式安装在箱梁的内部和下表面，接触式摩擦发电单元能够多个接触式摩擦发电装单元串联并将所产生的电能随桥梁振动，收集箱梁结构振动的机械能并将收集的机械能转换为电能进行存储或者为用电设备供电。本实用新型安装在桥梁结构内部和下表面，将环境动荷载引起的桥梁振动机械能转化为电能，经过该供电薄膜装置中的电源控制集成系统的稳压、变压处理，对桥上各用电设备进行供电或者进行电能存储，保证系统的持续供电，为箱梁结构提供一种全新的环保绿色能源。
接触式摩擦发电桥梁振动摩擦发电装置本实用新型桥梁结构用电设备下表面箱梁机械能环保绿色能源分布式安装机械能转化机械能转换供电保证系统持续供电单元串联电能存储电源控制发电装置供电薄膜集成系统箱梁结构动荷载梁结构收集箱变压稳压存储应用

[实用新型]摩擦式发电加速度传感器-CN201721157575.X有效
发明人：张鹤;张晨辉;全力威;吕朝锋;骆季奎;董树荣 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-09-11 - 公布日： 2018-06-05 - 主分类号： G01P1/02 文献下载
摘要：本实用新型提供一种摩擦式发电加速度传感器，包括屏蔽外壳，屏蔽外壳内设有一块能够在屏蔽外壳内沿其长度方向移动的第一基板，该第一基板的上下两个侧面设有极性相同的第一介电材料，屏蔽外壳的上下两个内表面上分别设有与第一基板上的介电材料极性相反的第二介电材料，第一介电材料和第二介电材料的大小和位置均一致，第一基板的左右两个侧面上设有弹簧，弹簧的另一端分别连接在屏蔽外壳的左右两个内表面上。相比于背景技术中的加速度传感器，摩擦式发电加速度传感器有着无需外接电源，测量分辨率高，测量范围广，结构简单等优点。
介电材料屏蔽外壳加速度传感器第一基板摩擦式内表面弹簧发电长度方向移动本实用新型测量分辨率侧面极性相反外接电源测量

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