本文關鍵詞：基于光纖光柵的飛行器結構健康監(jiān)測技術研究

  更多相關文章： 機翼 光纖光柵 分布式傳感網(wǎng)絡 形變 損傷 健康狀態(tài)監(jiān)測 實時檢測

【摘要】：飛機作為一種便捷的交通工具在近些年得到了廣泛應用,其穩(wěn)定性及安全性對人身財產安全尤為重要,所以近些年來針對飛機的結構健康檢測技術發(fā)展迅猛。本文旨在研究光纖光柵分布式傳感技術對飛機的形態(tài)及健康狀態(tài)進行檢測,主要研究對象為機翼結構,研究工作如下:(1)分析了光纖光柵檢測應變的原理,研究了機翼主受力部件——翼梁的應變分布及結構應變與曲率的關系。采用有限元方法仿真了不同載荷下的翼梁應變及形變,根據(jù)設計的形變重構算法,準確得到了翼梁的形變。搭建實驗系統(tǒng)檢測了碳纖維簡化翼梁的形變,兩種方法都得到了較高的精確度。(2)研究了機翼流體力作用主要部件——機翼蒙皮的形變。根據(jù)有限元方法仿真得到了蒙皮上網(wǎng)絡式節(jié)點的應變分布,根據(jù)設計的形變重構算法準確得到了蒙皮的形變。設計實驗系統(tǒng)驗證了理論方法,并對數(shù)據(jù)誤差作了相關分析。使用壓電陣列超聲損傷定位方法,設計了基于復合材料各向異性的新型橢圓定位算法,定位誤差由原來的29.8%降低為8.87%,為后續(xù)光聲結合損傷定位做好鋪墊。(3)研究了機翼在流體力作用下的受力分布,主要研究了翼弦的壓力分布,升力隨攻角的變化趨勢,結合有限元仿真與實驗的方法,最終得到了良好的檢測趨勢。實際檢測結果與仿真結果匹配良好,說明了本文設計方法的可行性及準確性。通過上述對機翼相關狀態(tài)的檢測,說明了本文所設計的飛機健康狀態(tài)檢測系統(tǒng)具有較高的檢測精確度與頻率響應。針對上述實驗系統(tǒng),基于Labview軟件平臺編寫了實時檢測程序,實現(xiàn)了可視化檢測。
【關鍵詞】：機翼 光纖光柵 分布式傳感網(wǎng)絡 形變 損傷 健康狀態(tài)監(jiān)測 實時檢測
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V267
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 課題研究的背景及意義13-15
• 1.2 固定翼飛機狀態(tài)檢測國內外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 課題研究目的18-19
• 1.4 研究內容19-20
• 第二章 傳感理論及機翼形態(tài)檢測理論20-27
• 2.1 FBG檢測及解調原理20-23
• 2.1.1 FBG傳感原理20-22
• 2.1.2 FBG解調原理22-23
• 2.2 機翼狀態(tài)檢測理論及失速原理23-26
• 2.2.1 機翼狀態(tài)檢測原理23-25
• 2.2.2 失速檢測原理25-26
• 2.3 本章小結26-27
• 第三章 機翼主受力部件的形變檢測27-46
• 3.1 Ansys翼梁仿真理論27-36
• 3.1.1 翼梁形變仿真及數(shù)據(jù)分析28-32
• 3.1.2 基于仿真分析的翼梁曲率形變算法32-36
• 3.2 翼梁形變檢測系統(tǒng)36-44
• 3.2.1 FBG應變檢測及Ko位移理論驗證37-41
• 3.2.2 基于曲率的翼梁形變檢測系統(tǒng)41-44
• 3.3 本章小結44-46
• 第四章 機翼蒙皮狀態(tài)檢測46-60
• 4.1 機翼蒙皮形變檢測46-55
• 4.1.1 機翼蒙皮面形變仿真46-53
• 4.1.2 基于線化面的翼面形變檢測53-55
• 4.2 蒙皮高精度損傷定位55-59
• 4.3 本章總結59-60
• 第五章 機翼流體作用力檢測60-70
• 5.1 Fluent機翼流體仿真60-63
• 5.2 機翼流體力學檢測63-68
• 5.2.1 翼弦壓力分布檢測64-66
• 5.2.2 大迎角失速檢測66-68
• 5.3 本章總結68-70
• 第六章 總結與展望70-72
• 6.1 工作總結70
• 6.2 研究展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-77
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王衡;;先進復合材料在軍用固定翼飛機上的發(fā)展歷程及前景展望[J];纖維復合材料;2014年04期

2 張建鑫;王巖;王維;;激光掃描技術在復合材料產品測量中的應用[J];纖維復合材料;2014年01期

3 易金聰;朱曉錦;張合生;丁平安;李麗;;模擬高性能飛行器翼面結構形態(tài)的非視覺檢測[J];振動.測試與診斷;2014年01期

4 莫固良;汪慧云;李興旺;單添敏;;飛機健康監(jiān)測與預測系統(tǒng)的發(fā)展及展望[J];振動.測試與診斷;2013年06期

5 孫亞杰;張永宏;袁慎芳;錢承山;張自嘉;;無參考Lamb波相控陣結構損傷監(jiān)測成像方法[J];復合材料學報;2013年06期

6 王寅;朱振宇;陳志平;賈永清;;一種適于柔性無人機機翼形變的測試方法[J];計算機測量與控制;2012年11期

7 卿新林;王奕首;趙琳;;結構健康監(jiān)測技術及其在航空航天領域中的應用[J];實驗力學;2012年05期

8 周濤;李亞林;魯岱曉;毛俊;;民用飛機失速特性研究[J];民用飛機設計與研究;2012年01期

9 鄭積仕;蔣新華;陳興武;;基于CFD方法的固定翼無人機著陸控制建模[J];信息與控制;2012年01期

10 邱志成;張祥通;;基于視覺的柔性結構振動測量及其控制[J];振動.測試與診斷;2012年01期

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本文編號：971239