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《压电_光纤综合结构健康监测系统的研究及验证》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第30卷第2期航空学报Vol130No122009年2月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAFeb.2009文章编号:100026893(2008)0220348209压电2光纤综合结构健康监测系统的研究及验证袁慎芳,邱雷,王强,苗苗,余振华(南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,江苏南京210016)ApplicationResearchofaHybridPiezoelectric2opticFiberIntegratedStructuralHealthMonitoring
2、SystemYuanShenfang,QiuLei,WangQiang,MiaoMiao,YuZhenhua(TheAeronauticalKeyLaboratoryforSmartMaterialsandStructures,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)摘要:以某型无人机机翼盒段试验件为对象,进行了压电2光纤综合结构健康监测系统的研究。自主研发了国内首台集成压电多通道扫查系统,可实现多达552个激励2传感通道的损伤自
3、动扫查,并同光纤光栅解调系统组合,自行开发了集成健康监测系统软件,构成了压电2光纤综合结构健康监测系统。基于该系统进行了大型碳纤维复合材料盒段试验件弯扭强度实验过程中的结构健康监测功能验证研究,监测结构尺寸达41000m×11200m×01265m,监测对象包括结构的应变场分布及抽钉失效。系统监测了全盒段上下壁板共34点的应变场分布情况,应变场监测准确;监测系统不仅对结构抽钉的缺失实现了准确监测,而且可以分辨所实验结构的4种抽钉缺失程度。关键词:结构健康监测;PZT;Bragg光纤光栅;传感阵列;应变;监测;连接失效中图
4、分类号:TP30211文献标识码:AAbstract:Thisarticlepresentstheresearchonthedevelopmentofahybridpiezoelectric2opticfibersensorar2ray2basedintegratedstructuralhealthmonitoring(SHM)systemanditsfunctionevaluationonacompositeun2mannedaerialvehicle(UAV)wingboxspecimen.First,amulti2
5、channelSHMscanningsystemforpiezoelec2tronictransducer(PZT)sensorarraysisdeveloped.Thissystemcanautomaticallyscanupto552PZTactua2tor2sensorchannels.WiththisPZTsensorscanningsystemandthefiberBragggrating(FBG)interrogationsystemashardware,anintegratedsystemsoftwarei
6、sdesignedtocontrolthedamagemonitoringandestima2tionprocess.Thesethreepartsformahybridpiezoelectric2opticfibersensorarray2basedintegratedSHMsys2tem.Basedonthissystem,aSHMevaluationresearchisperformedonacompositeUAVwingboxspecimenwiththedimensionof41000m×11200m×012
7、65m.TheSHMmonitoredobjectsarethestraindistributiononthewingboxskinsandthejointfailurewhichoccursduringitsstrengthexperiments.Totally34strainpointsaremonitored.Thetestprovesthatthesystemcanmonitortheoccurrenceofjointfailuresuccessfully.Inaddition,itcandistinguish4
8、kindsofjointfailuregrades.Keywords:structuralhealthmonitoring;PZT;fiberBragggrating;sensorarray;strain;monitoring;jointfailure结构健康监测(StructuralHealthMonito2结构的
