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飞行器复合材料全寿命结构健康监测技术 被引量：10
1
作者 卿新林 刘琦牮 +1 位作者 张雨强 刘晓 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期614-629,共16页
由于先进复合材料具有比强度和比刚度高、材料力学性能可设计、易于整体成型等优点,是轻质高效飞行器结构设计的最理想材料.以永久集成在结构表面或嵌入结构内的分布式传感器网络为基础的结构健康监测(SHM)技术是确定结构完整性的革命... 由于先进复合材料具有比强度和比刚度高、材料力学性能可设计、易于整体成型等优点,是轻质高效飞行器结构设计的最理想材料.以永久集成在结构表面或嵌入结构内的分布式传感器网络为基础的结构健康监测(SHM)技术是确定结构完整性的革命性创新技术,在复合材料结构的设计、制造、服役及维护的全寿命周期中发挥着重要的作用.本文简要综述国内外航空航天领域复合材料SHM技术的研究进展,探讨SHM系统在实际飞行器复合材料结构上得以有效应用的关键技术及其解决方案,同时展望飞行器复合材料SHM技术的发展趋势和方向. 展开更多
关键词 结构健康监测(SHM) 飞行器 复合材料 结构完整性 传感器网络
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先进碳纤维增强复合材料螺栓连接结构损伤监测技术 被引量：1
2
作者 卿新林 黄媛 +3 位作者 颜佳佳 宋沛强 刘琦牮 孙虎 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第17期14-25,共12页
螺栓连接是飞行器复合材料结构最常用的连接方式,由于复合材料螺栓连接结构本身的特点及所受载荷和使用环境的复杂性,复合材料螺栓连接结构的完整性与耐久性分析非常困难。如何有效智能实时监测复合材料螺栓连接结构的服役状态,并在线... 螺栓连接是飞行器复合材料结构最常用的连接方式,由于复合材料螺栓连接结构本身的特点及所受载荷和使用环境的复杂性,复合材料螺栓连接结构的完整性与耐久性分析非常困难。如何有效智能实时监测复合材料螺栓连接结构的服役状态,并在线诊断评估其可靠性、完整性是一项亟须解决与突破的关键技术难题。本文提出并发展了基于柔性涡流传感阵列薄膜和基于碳基纳米压阻传感器的先进碳纤维增强复合材料螺栓连接结构损伤监测技术,系统阐述了其传感监测原理、传感器制备工艺及传感器与螺栓连接结构集成方案,并对所提出的先进传感技术监测功能开展了一系列试验验证,试验结果表明该先进传感技术具有很好的损伤模式辨识能力与损伤参数量化监测能力。 展开更多
关键词 结构健康监测 复合材料 螺栓连接 涡流传感器 纳米压阻传感器
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基于FBG传感器和卷积神经网络的复合材料结构载荷识别研究
3
作者 刘凯伟 刘琦牮 +2 位作者 李骏 余映红 卿新林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期45-51,共7页
复合材料因其优异的性能被广泛应用于飞行器结构(如飞机机翼)中,对作用在复合材料上的载荷进行识别为飞行器的结构设计和可靠性分析提供了重要的保证,在结构的工程应用中具有很高的价值。本工作研究了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)传感... 复合材料因其优异的性能被广泛应用于飞行器结构(如飞机机翼)中,对作用在复合材料上的载荷进行识别为飞行器的结构设计和可靠性分析提供了重要的保证,在结构的工程应用中具有很高的价值。本工作研究了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器和卷积神经网络(CNN)的多点复杂载荷识别方法。在复合材料悬臂梁上布设FBG传感器,利用FBG实际测量得到的应变数据,首先通过支持向量机(SVM)算法对施加载荷的个数进行识别。进一步根据测点排列顺序,再将应变数据转化成矩形图片,经过归一化处理后输入CNN中,实现同时施加多个载荷时载荷的定位和定量,并与反向传播神经网络(BPNN)和梯度提升决策树(GBDT)的预测结果对比。SVM模型识别准确率为99.584%,CNN模型对两点载荷施加位置预测的平均绝对误差(MAE)分别为0.6379 mm和0.5762 mm。结果表明,基于SVM和CNN的多点载荷识别方法是一种有效的方法,可以稳定、准确地识别载荷个数、载荷施加的位置和大小,为飞行器飞行载荷测量提供新的解决方案。 展开更多
关键词 多点载荷识别 光纤布拉格光栅传感器 卷积神经网络 支持向量机
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