[發明專利]一種飛行器復合材料結構健康監控系統

在審

• 申請號: 202110397666.5
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113514545A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 張猛;許光群;皮志超;杜永華;楊彥;倪沛;楊強強;周慧慧;李濛
• 申請（專利權）人: 蕪湖創聯新材料科技有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 安徽華普專利代理事務所(普通合伙) 34151
• 代理人: 謝建華

1.一種飛行器復合材料結構健康監控系統，其特征在于：步驟1：在補片中制造兩個智能層、步驟2：固化處理、步驟3：激發lamb波和接收、步驟4：損傷指數的計算。

2.根據權利要求1所述的一種飛行器復合材料結構健康監控系統，其特征在于：通過在硼纖維復合材料中嵌入PZT壓電換能器制造兩個智能層，并將其插入到補片的不同位置，其中一個智能層插入到第10層，靠近結合面，以便于激發對稱模式（S模式），用來監測裂紋拓展情況，另一個智能層插入到第3層，靠近頂層位置，以便于激發非對稱模式（A模式），用來監測蒙皮與補片脫粘情況。

3.根據權利要求1所述的一種飛行器復合材料結構健康監控系統，其特征在于：補片中的智能層建立后，將補片鋪疊在缺口處，然后將真空袋與鋁板進行共固化，固化溫度250F，固化時間90min。

4.根據權利要求1所述的一種飛行器復合材料結構健康監控系統，其特征在于：通過超聲檢測儀發射電脈沖激勵PZT產生Lamb波作為檢測信號，采用PZT（鋯鈦酸鉛壓電換能器）作為Lamb波的發射和接收傳感器,通過超聲檢測儀中內置的波形發生器，將缺陷反射回波顯示出來。

5.根據權利要求3所述的一種飛行器復合材料結構健康監控系統，其特征在于：Lamb波作為超聲波的一種分為非對稱模式（A模式）和對稱模式（S模式），下層智能層主要用來監測裂紋擴展情況，故Lamb波發射方向與裂紋擴展方向垂直，以獲得較高的靈敏度，上層智能層用來監測脫粘情況，為防止裂紋對監測結果產生影響，選擇Lamb波發射方向與裂紋平行的方向。

6.根據權利要求1所述的一種飛行器復合材料結構健康監控系統，其特征在于：補片下方的裂紋擴展和結合面脫粘損傷情況采用損傷指數進行表征，損傷指數定義為Lamb波遇到缺陷后產生的反射波能量與初始Lamb波能量的比值。