贴附式涡流传感器损伤监测特性仿真与实验研究

• 作者: 何宇廷 李培源 李晓微 焦胜博 程礼
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 工学
• 关键词: 结构健康监测 基于状态维修 涡流传感器 半解析模型 监测灵敏度
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 所属期刊栏目: 结构 强度 振动
• 页码范围: 1705-1713
• 页数: 9页
• 分类号: TP212.1|V215.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.2015.11.015

摘要

为满足飞机结构裂纹扩展定量化监测和工程化应用的需求，探索MWM（Meandering Winding Magnetometer）传感器进行结构健康监控的可行性，设计了一种贴附式涡流阵列传感器并为传感器的工程化应用开展了仿真优化和实验研究。基于裂纹扩展分段监测的思路，传感器的感应线圈和激励线圈采用阵列化设计。通过将材料的电导率提取为结构的等效损伤参数，构建了传感器损伤监测正向半解析模型，并对线圈厚度和基材层厚度进行了优化。为验证传感器的监测能力，开展了程序载荷谱下的2A12-T4铝合金阳极氧化试件的疲劳裂纹扩展监测实验。仿真优化结果表明，传感器监测灵敏度随提离距离的增加而减小，传感器最优工作频率范围为0.3～0.7MHz。裂纹扩展监测实验结果表明，贴附式涡流传感器具备对金属结构进行实时损伤监测的能力，感应线圈的阵列化布置方式实现了裂纹扩展的定量监测，精度达到毫米级，同断口分析结果相比，平均监测误差为3.85%。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	程礼	空军工程大学航空航天工程学院	107	606	12.0	19.0
2	何宇廷	空军工程大学航空航天工程学院	141	567	12.0	14.0
3	焦胜博	空军工程大学航空航天工程学院	26	81	5.0	7.0
4	李培源	空军工程大学航空航天工程学院	11	39	4.0	5.0
5	李晓微	西安电子科技大学软件学院	1	3	1.0	1.0