基于时间反转理论及压电阵列技术的损伤图像监测方法

结构损伤的监测、定位和辨识技术是结构健康监测研究中一个热点,也是当前研究的难点之一.针对结构损伤图像辨识研究的难点,分析了时间反转聚焦原理,结合压电阵列技术,提出了基于时间反转聚焦方法的板结构损伤图像监测方法,并进行了实验验证研究.实验结果表明该方法能较为有效地表征损伤特征和范围,实现简单,有助于结构健康监测的实用化.     

基于辅助粒子滤波的疲劳裂纹扩展预测研究

针对粒子滤波算法在实现疲劳裂纹寿命预测时,存在的多样性匮乏现象而导致的精度下降问题,提出了一种基于辅助粒子滤波与结构健康监测相结合的疲劳裂纹扩展预测方法。首先将裂纹扩展的Paris规则与有限元法相结合,建立了裂纹扩展的状态方程;其次通过主动Lamb波健康监测方法,利用时间延迟损伤因子对Lamb波信号进行处理,拟合获得各裂纹长度下对应的损伤因子函数关系,建立了裂纹扩展的观测方程;最后结合状态方程和观测方程所建立的裂纹扩展状态空间模型,分别利用辅助粒子滤波与标准粒子滤波算法,实现孔边裂纹扩展的寿命预测,其预测结果的对比表明,辅助粒子滤波在复杂结构的疲劳裂纹扩展预测中,结合了最新的观测值,可有效缓解粒子多样性匮乏现象,预测结果具备更高的精度,更适用于复杂结构在线寿命预测的实现。     

飞行器腐蚀环境智能监测节点的设计与实现

随着我国航空工业特别是舰载机等的发展,腐蚀检测与维护变得愈加重要,为提高飞行器腐蚀的检测与维护效率,基于腐蚀环境监测的需求,结合结构健康监测的理念,通过智能监测节点的设计对腐蚀环境进行在线监测,选定了环境监测参数,设计了湿润时间和电化学传感器及其测量电路,结合选定的温湿度传感器集成于节点上,节点设计有电池供电、内部数据存储和串口通信等。功能验证表明,传感器适用,测量电路正确,腐蚀环境智能监测节点能够实现对温湿度、湿润时间及电化学参数的测量。     

基于时间反转的直升机结构损伤成像算法

复合材料在直升机结构中大量应用,为了提高直升机服役过程中的安全性,在直升机尾桁结构上采用基于时间反转的导波结构健康监测方法进行损伤成像算法研究。阐述了基于时间反转的损伤成像方法步骤,利用Matlab软件平台编写了损伤成像算法程序,并利用在尾桁结构件上采集的信号数据进行损伤成像方法验证。实验选取多个模拟损伤测试点进行多次损伤诊断,均能得到误差不超过20 mm的损伤定位结果,可以满足直升机结构健康监测地面实验分析的需要。     

复合材料T型接头损伤监测的概率成像方法

T型接头是复合材料典型的结构形式和重要的损伤监测部位,但其存在变厚度、内填充以及材料各向异性等复杂结构特性,导致依赖于信号传播速度的延迟-累加等基于压电传感器阵列和Lamb波的结构健康监测成像方法难以实现其损伤的准确监测。针对此问题,研究了一种与信号传播速度无关的损伤概率成像方法。该方法利用压电激励-传感网络通道的损伤因子,通过椭圆轨迹法确定各通道损伤因子的有效影响区域,然后对各通道损伤因子的椭圆影响区域合成进行成像,实现了复合材料T型接头损伤的准确监测,并使用超声C扫描进行了验证。实验结果表明,利用损伤因子可以在线监测复合材料T型接头的健康状态并实现损伤预警,在此基础上利用损伤概率成像方法可以实现损伤位置的判别。     

基于Lamb波主动结构健康监测系统的研制

基于压电传感器和Lamb波的主动诊断技术是结构健康监测方法中行之有效的热门研究方法,它能实现对金属和复合材料结构中的微小损伤进行在线实时的监测.该文基于上述方法,研制了一台通用的结构健康监测系统.针对该方法在实际工程应用中的需求,详细讨论了系统整体软硬件的实现、运行效率和抗串扰能力.最后在某型无人机机翼盒段上完成了该系统地面应用的功能验证实验.     

基于仿生硬件的无线传感器网络节点自修复方法

针对现有无线传感器网络节点硬件固定,不能重新配置的问题,设计了一种全新的基于仿生硬件的无线传感器网络节点自修复方法,采用仿生硬件实现动态可重构无线传感器网络节点,以使节点能够自主地、动态地改变自身的结构和行为,在其部分硬件失效情况下进行节点的仿生自修复.该研究提出了相关节点的仿生自修复方法,研制了基于现场可编程阵列的仿...     

强化蒸发技术在天然碱加工中的应用研究

提高一水碱结晶质量是提高 (一水碱法 )重质纯碱质量的关键。笔者对河南桐柏安棚天然碱卤水进行了添加活性剂的蒸发试验。试验表明 :添加适宜的活性剂 ,可使一水碱结晶颗粒增大、粒度分布均匀、含水量降低、沉降时间缩短 ;不仅明显提高了重质纯碱的质量 ,而且增加了产量。强化蒸发技术是一水碱法生产重质纯碱企业提高产品质量和产量的有效、可行途径。