飞机强度试验中结构健康监测采集控制系统
2021-12-09杜振华
陈 霞, 杨 宇, 杜振华, 赵 罡
(中国飞机强度研究所,陕西 西安 710065)
飞机结构耐久性/损伤容限试验(简称飞机强度疲劳试验)是飞机实际使用情况的再现,是获得结构损伤的发生和发展规律,查找结构的薄弱部位和保证结构完整性的重要技术保障手段[1-2]。飞机结构是飞机设计的重要指标之一,而飞机的结构损伤往往细小不易发觉,但会对结构安全造成影响,导致飞行故障甚至造成机毁人亡的严重事故,因此通过试验及时发现损伤隐患、极易产生问题区域,对飞机的整体性能和安全有着至关重要的作用。到目前为止,无损检测依然是发现和检测损伤的重要手段,但是无损检测有很大的局限性。这种方法存在实时性差、受人为因素影响大、漏检率高、人力物力成本高、探测形状和区域受限、仅能进行事后检测、不能主动监测等缺点。
飞机结构健康监测(Structural Health Monitoring,SHM)技术是近几年快速发展的在线损伤监测技术,SHM技术通过集成在结构中的先进传感器/驱动器网络,实现结构特征参数的提取和损伤(包括人员不可达部位)的实时监测,在线识别结构的状态和故障,判定结构的健康状态,实现结构健康诊断,以确保结构完整性和降低维护费用。飞机强度疲劳试验中的SHM,根据传感器水平及监测策略的不同需要采用不同的健康监测技术,例如载荷监测采用光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器技术,损伤监测采用导波(Piezoelectric Transducer,PZT)传感器技术和声发射(Acoustic Emission,AE)传感器技术。
全机疲劳试验中的SHM,由于监测部位多、结构复杂,需要的传感器种类和数量也就非常多,通常一个试验需要多台传感器控制系统同时实施监测。……
