徐廷学，陈海建，滕克难，卢洪义，顾钧元

(海军航空工程学院，烟台 264001)

基于SHMSRM系统传感器分布优化的损伤识别技术①

徐廷学，陈海建，滕克难，卢洪义，顾钧元

(海军航空工程学院，烟台 264001)

针对固体火箭发动机结构健康监测(SHMSRM)系统的传感器合理布置问题，提出了基于遗传算法的传感器分布优化。利用ANSYS软件对药柱有限元模型进行了应变分析和模态分析，得到了传感器优化布局初选点，再基于遗传算法对初选点进行优化排序。阐述了该系统的损伤识别原理，基于应变传感器所收集的信息，确定了以应变模态变化率作为损伤识别指标，提出了应用应变模态分析解决药柱的损伤识别问题。算例证明了此方法的可行性和有效性。

固体火箭发动机;结构健康监测;传感器分布优化;损伤识别;有限元;遗传算法;应变模态

0 引言

固体火箭发动机药柱在浇注、运输、贮存等过程中，由于工艺原因、环境因素及人为因素的影响，会导致药柱结构内部产生一些缺陷和损伤。这些缺陷和损伤若不能及时发现并进行适当维修，将严重影响导弹武器系统的作战使用性能，甚至造成灾难性后果。因此，须建立固体火箭发动机健康状态监测系统，对固体火箭发动机的缺陷和损伤的发展状态进行监测和评估，避免因结构破坏造成的巨大损失。

目前，对固体火箭发动机常用的监测手段主要是传统的无损检测技术(Nondestructive Inspection，NDI)［1-5］，如 CT扫描技术、超声技术等。NDI技术依赖于直接测量设备的分辨率和精度，并且不能对固体火箭发动机的健康状态进行实时、在线、连续的监测。……