集成技术与薄膜联合制造在层复合结构中用于缺陷检测和损坏监测
Rogers K Langat1,2, Emmanuel De Luycker1, Arthur Cantarel2
1Laboratoire Génie de Production (LGP), University of Technology Tarbes Occitanie Pyrénées (UTTOP), University of Toulouse, 65000 Tarbes, France.
Micromachines
|February 24, 2024
概括
嵌入式传感器的智能结构为飞机提供自主结构健康监测 (SHM). 这种方法可以实时检测损坏,减少航空行业的维护停机时间和成本.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 航空航天工程 航空航天工程
- 结构健康监测 结构健康监测
背景情况:
- 传统的非破坏性测试 (NDT) 方法对于航空等苛刻行业的自主监测是不够的.
- 常规飞机维护导致大量停机时间和收入损失.
- 智能结构为基于条件的增强维护和降低生命周期成本提供了一条途径.
研究的目的:
- 探索智能材料的使用,以提高飞机的基于条件的维护.
- 转向结构健康监测 (SHM) 模式,用于实时评估飞机状况.
- 通过创新的监控技术,减少飞机停机时间和生命周期成本.
主要方法:
- 活跃薄膜压电材料集成到嵌入式传感的复合结构中.
- 使用声辐射 (AE) 信号对被动传感的评估.
- 积极传感利用Lamb波传播与基于振幅和频率域分析进行损坏检测.
- 开发一种全面的信号处理方法,包括损伤指数和损伤大小相关函数.
主要成果:
- 证明了拟议方法对材料性质和缺陷严重程度变化的敏感性,以进行持续监测.
- 引入了损害指数和损害大小相关函数,用于定量损害评估.
- 拟议的有限元建模和实验验证,以提高理解和适用性.
结论:
- 该研究有助于通过SHM开发更有效和更具成本效益的飞机维护策略.
- 拟议的方法通过实时结构监控来解决航空行业的竞争需求.
- 智能材料和SHM为航空航天应用中的自主监控和预测性维护提供了有前途的解决方案.
