航天復(fù)合材料智能健康監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

劉哲軍 陳 博 金 珂 徐 林 盧 鵡 陳 穎 馬兆慶 劉春立 何 濤

（航天材料及工藝研究所，北京 100076）

0 引言

智能結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)（ISHM）［1-2］是指利用與結(jié)構(gòu)集成一起的傳感器或驅(qū)動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，結(jié)合智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)完整性監(jiān)測(cè)的綜合技術(shù)。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的概念首先由歐美等先進(jìn)國(guó)家提出，在可重復(fù)使用航天器安全性和可靠性需求的牽引下，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)逐漸發(fā)展成一個(gè)內(nèi)涵廣泛的檢測(cè)領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)傳感器、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合視覺(jué)識(shí)別、聲發(fā)射動(dòng)態(tài)檢測(cè)、無(wú)損探傷以及震動(dòng)檢測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)、溫濕度檢測(cè)等在內(nèi)綜合智能監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用不斷深入［3］。隨著當(dāng)前世界范圍內(nèi)高超聲速飛行器、空天往返飛行器、空間探測(cè)器等各類(lèi)航天器迅猛發(fā)展，高可靠、低成本、可重復(fù)使用飛行器成為未來(lái)飛行器發(fā)展趨勢(shì)［4］，智能監(jiān)測(cè)技術(shù)也迅速在航天領(lǐng)域得到研究和應(yīng)用［5］。因結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)能具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)構(gòu)件狀態(tài)的潛力，對(duì)提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量評(píng)估可靠性和降低維護(hù)成本有巨大幫助，美、俄、日等航天強(qiáng)國(guó)都在積極開(kāi)展智能健康監(jiān)測(cè)的研究與工程實(shí)踐，以實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)測(cè)核心技術(shù)的重大突破。

在航天強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，我國(guó)也積極發(fā)展可重復(fù)使用航天器，國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)研究水平整體處于跟隨狀態(tài)，但在傳感器及相關(guān)設(shè)備研發(fā)、在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)歸集與處理技術(shù)等多個(gè)細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域與國(guó)外還有顯著的差距。……