基于FBG的三維編織復合材料制件結構健康監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、三維編織復合材料是制作航天結構件的理想材料。三維編織復合材料作為主要承載器件，在運行過程中由于受到高溫、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)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測局部損傷的發(fā)展狀態(tài)并進行定量評估。從而為材料結構的損傷檢測提供準確信息，避免因復合材料結構破壞帶來巨大損失。
　　論文在研究分析復合材料超聲波檢測、X射線檢測、聲發(fā)射檢測技術、激光全息檢測、微波檢測技術等常用

2、無損檢測方法的基礎上，將分布式布拉格光柵FBG傳感器應用于三維編織復合材料制件結構健康狀態(tài)監(jiān)測中?？朔藗鹘y(tǒng)方法中檢測時間長、精度低、檢測過程復雜等主要缺點，能夠對三維編織復合材料制件結構健康狀態(tài)進行連續(xù)監(jiān)測。
　　結合三維編織復合材料主要制作工藝的四步法，研究對制件力學性能影響小、傳感器信號易于處理的傳感器嵌入方式。分析嵌入傳感器對不同編織工藝制件的影響，提出三維編織復合材料制件的制作工藝參數(shù)和傳感器網(wǎng)絡最優(yōu)布局方式。研究嵌入三

3、維編織復合材料制件的FBG傳感器網(wǎng)絡信號處理方法，實現(xiàn)分布式FBG傳感信號的快速處理和對制件結構大面積的分布式監(jiān)測。研究傳感器因溫度和應變的變化引起FBG波長漂移的問題，采用FBG的復用技術實現(xiàn)分布式FBG傳感信號的快速處理，完成對制件結構大面積的分布式監(jiān)測，并建立制件的多物理量信號處理與監(jiān)測系統(tǒng)。
　　在此基礎上進一步研究與改進制件結構損傷定位及損傷評估算法，實現(xiàn)更加快速、準確地監(jiān)測與處理，并提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡理論的三維編織復