[發明專利]用于檢測飛機結構損壞的系統及相關方法

在審

• 申請號: 201910605117.5
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110683061A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 勞倫斯·E·帕多
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64D45/00
• 分類號: B64D45/00;G01N29/04;G01N29/22;G01N29/44
• 代理公司: 11240 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李佳佳

1.一種用于檢測飛機結構損壞的系統，所述系統包括：飛機結構(102)；以及結構健康監測系統(100)，被配置為監測所述飛機結構的結構健康狀況，所述結構健康監測系統包括：

致動器(104a)，結合到所述飛機結構并且被配置為：生成具有參考振幅的參考振動信號，所述參考振動信號在第一時間傳播通過所述飛機結構，并且生成具有比較振幅的比較振動信號，所述比較振動信號在第一時間之后的第二時間傳播通過所述飛機結構，所述比較振幅表示由所述飛機結構在所述第一時間與所述第二時間之間引起的損壞；

傳感器(104b、104c)，結合到所述飛機結構并且被配置為接收所述參考振動信號和所述比較振動信號；以及

處理器(116)，被配置為計算作為所述參考振幅除以所述比較振幅的函數的增益損壞指數，所述增益損壞指數使得所述結構健康監測系統能夠獨立于溫度來監測所述飛機結構的結構健康狀況。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述增益損壞指數表示所述飛機結構(102)中存在或不存在裂縫。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述飛機結構(102)包括具有多個疊層的復合結構。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述致動器(104a)包括鋯鈦酸鉛換能器。

5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述處理器(116)還被配置為，去除所述比較振動信號中由于所述第一時間與所述第二時間之間的溫度變化而引起的相移。

6.根據權利要求1所述的系統，其中，所述處理器(116)還被配置為計算作為所述參考振幅乘以所述比較振幅除以所述比較振幅的平方的函數的所述增益損壞指數。

7.一種檢測結構(102)中的損壞的方法(400)，所述方法包括：

步驟(410)：從存儲器中檢索所述結構的參考振動信號，其中，所述參考振動信號先前進行了收集；

步驟(420)：激勵結合到所述結構的第一換能器以生成傳播通過所述結構的比較振動信號；

步驟(430)：在結合到所述結構的第二換能器處接收所述比較振動信號；

步驟(440)：利用所述參考振動信號和所述比較振動信號執行增益損壞指數算法，以計算作為所述參考振動信號的振幅乘以所述比較振動信號的振幅除以所述比較振動信號的振幅的平方的函數的增益損壞指數；以及

步驟(450)：當所述增益損壞指數為正時，識別所述結構中的損壞。

8.根據權利要求7所述的方法(400)，還包括：

檢測所述比較振動信號中由于在步驟(430)中接收到所述比較振動信號時的溫度相對于先前收集所述參考振動信號時的溫度的變化而引起的相移；以及

在執行步驟(440)的所述增益損壞指數算法之前從所述比較振動信號中去除所述相移。

9.根據權利要求7所述的方法(400)，還包括：

激勵第三換能器以生成所述參考振動信號，所述第三換能器在所述第一換能器的大致位置處并且在結合所述第一換能器之前結合到所述結構；

在第四換能器處接收所述參考振動信號，所述第四換能器在所述第二換能器的大致位置處并且在接合所述第二換能器之前接合到所述結構；以及

將所述參考振動信號存儲在所述存儲器中。

10.根據權利要求7所述的方法(400)，其中，在步驟(450)中識別所述結構中的損壞包括檢測所述結構中的裂縫。