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

2022-07-01 01:58:30劉哲軍馬兆慶劉春立
宇航材料工藝 2022年2期
關(guān)鍵詞:復(fù)合材料智能結(jié)構(gòu)

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。……

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