中国民航大学电子信息与自动化学院 张汝超 陈 龙 张祺岳 霍昱呈 范文茹

对于碳纤维增强层合板（Carbon fiber reinforced ploymer,CFRP）在生产和使用过程中可能存在的损伤问题，提出了一种将电极片贴在CFRP四周的电阻抗层析成像（Electrical Impedance Tomography,EIT）检测方法。与嵌入式EIT方法相比，该方法不会对CFRP结构造成进一步伤害，有更加广泛的应用场景。基于COMSOL与MATLAB研究了贴片式与嵌入式电阻抗层析成像方法的灵敏度矩阵与图像重建效果。研究结果表明，所提出的贴片式EIT不仅不会对待测材料造成二次伤害，其灵敏度分布与图像重建效果也达到了嵌入式EIT的相近水平。

碳纤维增强层合板（Carbon fiber reinforced ploymer,CFRP）因其高强度质量比、耐腐蚀等优点在航空航天、国防军事及民用领域都被广泛地应用。在CFRP的生产和使用中不可避免地发生分层、冲击、裂纹等损伤，因此对CFRP的无损损伤检测十分重要。常用的CFRP无损检测方法包括超声、涡流、热成像、X射线等方法。上述的检测方法虽然能够对CFRP损伤进行检测，但是需要昂贵的设备以及大量的人力投入并可能存在辐射。近年来，电学成像技术（Electrical Tomography，ET）因其无辐射、成本低、速度快等优点逐渐在人体检测、多相流检测、流化床检测等方面取得了较大的进展。

碳纤维材料作为一种自感知复合材料，损伤会对其介电常数与电导率的空间分布造成影响。ET能够对被测物质的电导率、介电常数等电学属性进行检测。在CFRP表面覆盖的绝缘的树脂材料，对CFRP研究电导率属性带来不便。因此CFRP复合材料检测的电阻……