基于FBG的三維編織復(fù)合材料制件結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、三維編織復(fù)合材料是制作航天結(jié)構(gòu)件的理想材料。三維編織復(fù)合材料作為主要承載器件，在運(yùn)行過(guò)程中由于受到高溫、高壓、腐蝕、材料老化以及高空輻射等因素的影響會(huì)產(chǎn)生疲勞和損傷。因此，在其工作狀態(tài)下必須建立完整的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)局部損傷的發(fā)展?fàn)顟B(tài)并進(jìn)行定量評(píng)估。從而為材料結(jié)構(gòu)的損傷檢測(cè)提供準(zhǔn)確信息，避免因復(fù)合材料結(jié)構(gòu)破壞帶來(lái)巨大損失。
　　論文在研究分析復(fù)合材料超聲波檢測(cè)、X射線(xiàn)檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)、激光全息檢測(cè)、微波檢測(cè)技術(shù)等常用

2、無(wú)損檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，將分布式布拉格光柵FBG傳感器應(yīng)用于三維編織復(fù)合材料制件結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)中。克服了傳統(tǒng)方法中檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、精度低、檢測(cè)過(guò)程復(fù)雜等主要缺點(diǎn)，能夠?qū)θS編織復(fù)合材料制件結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。
　　結(jié)合三維編織復(fù)合材料主要制作工藝的四步法，研究對(duì)制件力學(xué)性能影響小、傳感器信號(hào)易于處理的傳感器嵌入方式。分析嵌入傳感器對(duì)不同編織工藝制件的影響，提出三維編織復(fù)合材料制件的制作工藝參數(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)布局方式。研究嵌入三

3、維編織復(fù)合材料制件的FBG傳感器網(wǎng)絡(luò)信號(hào)處理方法，實(shí)現(xiàn)分布式FBG傳感信號(hào)的快速處理和對(duì)制件結(jié)構(gòu)大面積的分布式監(jiān)測(cè)。研究傳感器因溫度和應(yīng)變的變化引起FBG波長(zhǎng)漂移的問(wèn)題，采用FBG的復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式FBG傳感信號(hào)的快速處理，完成對(duì)制件結(jié)構(gòu)大面積的分布式監(jiān)測(cè)，并建立制件的多物理量信號(hào)處理與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
　　在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究與改進(jìn)制件結(jié)構(gòu)損傷定位及損傷評(píng)估算法，實(shí)現(xiàn)更加快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)與處理，并提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的三維編織復(fù)