面向CFRP板材的平面式電容傳感器設(shè)計(jì)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-04-24 14:11
碳纖維復(fù)合材料(CFRP)近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)對(duì)于航空航天安全至關(guān)重要;贑FRP層合板的各向異性電學(xué)特性,提出利用平面電容傳感器實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)性損傷檢測(cè),該方法具有成本低、非侵入、無(wú)輻射、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。比較分析了4種不同形狀的平面式電容傳感器,通過(guò)COMSOL軟件構(gòu)建CFRP層合板的3種典型損傷模型,從信號(hào)強(qiáng)度、靈敏度、信噪比、測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍和相關(guān)系數(shù)等指標(biāo)分析比較4種電容傳感器。同時(shí),結(jié)合實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù),比較了CFRP表面損傷半徑分別為5、2和1 mm時(shí)4種傳感器的檢測(cè)性能。結(jié)果表明,三角形傳感器在相關(guān)系數(shù)指標(biāo)上相比于其他傳感器有至少9.8%的檢測(cè)精度提升,能夠有效檢測(cè)和識(shí)別CFRP層合板的缺陷。
【文章來(lái)源】:儀器儀表學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【文章目錄】:
0 引 言
1 平面式電容傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.1 平面式電容傳感器原理
1.2 平面式電容傳感器模型
2 評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.1 信號(hào)強(qiáng)度
2.2 靈敏度
2.3 信噪比
2.4 測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍
3 仿真結(jié)果與分析
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.1 實(shí)驗(yàn)電路搭建
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于KPCA和SVM的直升機(jī)旋翼槳葉損傷源定位[J]. 葉楊,徐志偉,陳仁文,劉宋祥. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2020(04)
[2]基于開(kāi)放式電容成像的CFRP層壓板缺陷檢測(cè)[J]. 范文茹,郝魁紅,薛倩. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(06)
[3]基于四電極法的CFRP結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)研究[J]. 范文茹,雷建,董玉珊,薛倩. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]復(fù)合材料平尾有限元建模方法研究[J]. 鄒達(dá)懿,王鵬飛. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2012(07)
[5]碳纖維復(fù)合材料涂層厚度渦流法測(cè)量的研究[J]. 任吉林,曾亮,張麗攀,宋凱,陳曦. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2011(12)
[6]新一代大型客機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)[J]. 楊乃賓. 航空學(xué)報(bào). 2008(03)
[7]紅外熱成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 戴景民,汪子君. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2007(01)
博士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料的電磁渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 程軍.南京航空航天大學(xué) 2015
碩士論文
[1]碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料渦流無(wú)損檢測(cè)有限元分析[D]. 孫磊.廈門(mén)大學(xué) 2014
[2]碳纖維復(fù)合材料分層損傷的超聲波無(wú)損檢測(cè)研究[D]. 張澎濤.東北林業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3157503
【文章來(lái)源】:儀器儀表學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【文章目錄】:
0 引 言
1 平面式電容傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.1 平面式電容傳感器原理
1.2 平面式電容傳感器模型
2 評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.1 信號(hào)強(qiáng)度
2.2 靈敏度
2.3 信噪比
2.4 測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍
3 仿真結(jié)果與分析
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.1 實(shí)驗(yàn)電路搭建
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于KPCA和SVM的直升機(jī)旋翼槳葉損傷源定位[J]. 葉楊,徐志偉,陳仁文,劉宋祥. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2020(04)
[2]基于開(kāi)放式電容成像的CFRP層壓板缺陷檢測(cè)[J]. 范文茹,郝魁紅,薛倩. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(06)
[3]基于四電極法的CFRP結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)研究[J]. 范文茹,雷建,董玉珊,薛倩. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]復(fù)合材料平尾有限元建模方法研究[J]. 鄒達(dá)懿,王鵬飛. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2012(07)
[5]碳纖維復(fù)合材料涂層厚度渦流法測(cè)量的研究[J]. 任吉林,曾亮,張麗攀,宋凱,陳曦. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2011(12)
[6]新一代大型客機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)[J]. 楊乃賓. 航空學(xué)報(bào). 2008(03)
[7]紅外熱成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 戴景民,汪子君. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2007(01)
博士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料的電磁渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 程軍.南京航空航天大學(xué) 2015
碩士論文
[1]碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料渦流無(wú)損檢測(cè)有限元分析[D]. 孫磊.廈門(mén)大學(xué) 2014
[2]碳纖維復(fù)合材料分層損傷的超聲波無(wú)損檢測(cè)研究[D]. 張澎濤.東北林業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3157503
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