[發(fā)明專(zhuān)利]金屬結(jié)構(gòu)損傷的修理與監(jiān)測(cè)方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310695610.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103625654A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張移山;王遵;王智;薛軍;王磊;蔡佳昆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍空軍裝備研究院航空裝備研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B64F5/00
• 分類(lèi)號(hào): B64F5/00;G01B21/32
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開(kāi)磊

1.一種金屬結(jié)構(gòu)損傷的修理與監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：

采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸料中溫共固化工藝對(duì)金屬結(jié)構(gòu)損傷部位實(shí)施修補(bǔ)；

在共固化過(guò)程中，沿補(bǔ)片的長(zhǎng)度方向在所述補(bǔ)片的內(nèi)部平均嵌入n個(gè)應(yīng)變計(jì)，用于測(cè)量所述補(bǔ)片內(nèi)部釋放的殘余熱應(yīng)變值；其中，所述補(bǔ)片為碳纖維復(fù)合材料；當(dāng)共固化過(guò)程完畢，且修補(bǔ)區(qū)域的溫度降到常溫后，在所述補(bǔ)片外表面沿所述補(bǔ)片傳力方向平均安裝m個(gè)應(yīng)變計(jì)，用于測(cè)量所述補(bǔ)片的外表面的應(yīng)變值；其中，m和n為根據(jù)所述補(bǔ)片大小設(shè)定的大于或等于的值；

在所述補(bǔ)片周?chē)扪a(bǔ)區(qū)域的結(jié)構(gòu)表面安裝2個(gè)應(yīng)變計(jì)，所述2個(gè)應(yīng)變計(jì)分別設(shè)置在所述補(bǔ)片傳力方向的兩端，用于測(cè)量所述金屬結(jié)構(gòu)損傷部位的表面的應(yīng)變值；

將所有應(yīng)變計(jì)的測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)接入一個(gè)支持1/4橋應(yīng)變測(cè)量的通用應(yīng)變測(cè)量記錄裝置；

通過(guò)所述通用應(yīng)變測(cè)量記錄裝置實(shí)時(shí)記錄各個(gè)應(yīng)變計(jì)的測(cè)量結(jié)果；

根據(jù)所述通用應(yīng)變測(cè)量記錄裝置記錄的測(cè)量結(jié)果監(jiān)測(cè)所述修補(bǔ)區(qū)域的結(jié)構(gòu)損傷發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述通用應(yīng)變測(cè)量記錄裝置記錄的測(cè)量結(jié)果監(jiān)測(cè)所述修補(bǔ)區(qū)域的結(jié)構(gòu)損傷發(fā)展?fàn)顟B(tài)包括：

將所述n個(gè)應(yīng)變計(jì)標(biāo)記為應(yīng)變計(jì)c₁,c₂,…,c_n，所述m個(gè)應(yīng)變計(jì)標(biāo)記為應(yīng)變計(jì)t₁,t₂,…,t_m，所述2個(gè)應(yīng)變計(jì)標(biāo)記為應(yīng)變計(jì)s₁,s₂；

將所述通用應(yīng)變測(cè)量記錄裝置記錄的測(cè)量值輸入如下?lián)p傷指數(shù)計(jì)算公式：SI=1n+m{Σi=1m[2·ϵtiϵs1+ϵs2-2·ϵti,0ϵs1,0+ϵs2,02·ϵti,0ϵs1,0+ϵs2,0]a+Σi=1n[ϵciβ(α1-α2)(T-T0)]b};]]>

其中，SI為損傷指數(shù)，表示應(yīng)變計(jì)t_i測(cè)量的應(yīng)變值，表示應(yīng)變計(jì)c_i測(cè)量的所述補(bǔ)片釋放的殘余熱應(yīng)變值，和分別表示應(yīng)變計(jì)s₁和s₂測(cè)量的應(yīng)變值；和表示應(yīng)變計(jì)s₁、s₂和t_i在修理完畢后的第1次測(cè)量的測(cè)量結(jié)果，a，b和β是根據(jù)所述補(bǔ)片的材料特性設(shè)定的常數(shù)，α₁和α₂分別是所述金屬結(jié)構(gòu)損傷部位的材料和所述補(bǔ)片的材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)，T是中溫共固化工藝所使用的固化溫度，T₀是環(huán)境溫度；

根據(jù)計(jì)算出的SI的大小確定所述修補(bǔ)區(qū)域的結(jié)構(gòu)損傷發(fā)展?fàn)顟B(tài)。