崔荣洪，刘凯, ，侯波，谭翔飞，何宇廷

1. 空军工程大学 航空航天工程学院，西安 710038 2. 陆军航空兵研究所，北京 101121

在飞机使用过程中，由于各种载荷和环境条件的作用，金属结构的结构强度和刚度会逐渐降低，出现疲劳、腐蚀、磨损等多种形式的损伤，从而导致结构失效，其中疲劳裂纹损伤是金属结构在服役过程中最直接和终极的损伤模式[1]。对机体主要承载结构和重要部件进行裂纹监测是防止、减少安全隐患和灾难性事故发生的一种重要手段[2]。

目前，国内外的飞机结构裂纹监测中所应用的传感器主要包括光纤传感器[3-6]、涡流传感器[7]、声发射传感器[8]、压电薄膜传感器[9]、相对真空传感器[10]等。然而，在实际应用当中，大多数已有的裂纹监测技术多存在精确性低、耐久性差、虚警率高等问题。同时，飞机金属结构往往工作在电磁干扰、振动、腐蚀、高低温等复杂环境中，且金属结构自身服役年限长，这些传感器的稳定性和耐久性往往难以满足要求。因此，提升传感器在恶劣服役环境下的稳定性和耐久性，是裂纹监测技术工程化应用的重点难点。

电位监测法[11]因具有原理简单、准确性高、适用于复杂环境等特点近几年来被广泛使用。何宇廷等[12]设计了一种基于电位法的裂纹监测传感器，并通过对传感器有限元模型的输出特性分析，验证了该方案的可行性。Behnam等[13]通过在铝合金表面涂覆纳米环氧树脂薄膜传感器实现了对金属裂纹的监测，分析了在不同载荷下传感器的灵敏性。……