本文關(guān)鍵詞：基于光纖光柵的飛行器結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 機(jī)翼 光纖光柵 分布式傳感網(wǎng)絡(luò) 形變 損傷 健康狀態(tài)監(jiān)測(cè) 實(shí)時(shí)檢測(cè)

【摘要】：飛機(jī)作為一種便捷的交通工具在近些年得到了廣泛應(yīng)用,其穩(wěn)定性及安全性對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全尤為重要,所以近些年來針對(duì)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)技術(shù)發(fā)展迅猛。本文旨在研究光纖光柵分布式傳感技術(shù)對(duì)飛機(jī)的形態(tài)及健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),主要研究對(duì)象為機(jī)翼結(jié)構(gòu),研究工作如下:(1)分析了光纖光柵檢測(cè)應(yīng)變的原理,研究了機(jī)翼主受力部件——翼梁的應(yīng)變分布及結(jié)構(gòu)應(yīng)變與曲率的關(guān)系。采用有限元方法仿真了不同載荷下的翼梁應(yīng)變及形變,根據(jù)設(shè)計(jì)的形變重構(gòu)算法,準(zhǔn)確得到了翼梁的形變。搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)檢測(cè)了碳纖維簡(jiǎn)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(jī)翼流體力作用主要部件——機(jī)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(luò)式節(jié)點(diǎn)的應(yīng)變分布,根據(jù)設(shè)計(jì)的形變重構(gòu)算法準(zhǔn)確得到了蒙皮的形變。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)驗(yàn)證了理論方法,并對(duì)數(shù)據(jù)誤差作了相關(guān)分析。使用壓電陣列超聲損傷定位方法,設(shè)計(jì)了基于復(fù)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(jié)合損傷定位做好鋪墊。(3)研究了機(jī)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(shì),結(jié)合有限元仿真與實(shí)驗(yàn)的方法,最終得到了良好的檢測(cè)趨勢(shì)。實(shí)際檢測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果匹配良好,說明了本文設(shè)計(jì)方法的可行性及準(zhǔn)確性。通過上述對(duì)機(jī)翼相關(guān)狀態(tài)的檢測(cè),說明了本文所設(shè)計(jì)的飛機(jī)健康狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)具有較高的檢測(cè)精確度與頻率響應(yīng)。針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),基于Labview軟件平臺(tái)編寫了實(shí)時(shí)檢測(cè)程序,實(shí)現(xiàn)了可視化檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)翼 光纖光柵 分布式傳感網(wǎng)絡(luò) 形變 損傷 健康狀態(tài)監(jiān)測(cè) 實(shí)時(shí)檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(jī)狀態(tài)檢測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 課題研究目的18-19
• 1.4 研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 傳感理論及機(jī)翼形態(tài)檢測(cè)理論20-27
• 2.1 FBG檢測(cè)及解調(diào)原理20-23
• 2.1.1 FBG傳感原理20-22
• 2.1.2 FBG解調(diào)原理22-23
• 2.2 機(jī)翼狀態(tài)檢測(cè)理論及失速原理23-26
• 2.2.1 機(jī)翼狀態(tài)檢測(cè)原理23-25
• 2.2.2 失速檢測(cè)原理25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 機(jī)翼主受力部件的形變檢測(cè)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(cè)系統(tǒng)36-44
• 3.2.1 FBG應(yīng)變檢測(cè)及Ko位移理論驗(yàn)證37-41
• 3.2.2 基于曲率的翼梁形變檢測(cè)系統(tǒng)41-44
• 3.3 本章小結(jié)44-46
• 第四章 機(jī)翼蒙皮狀態(tài)檢測(cè)46-60
• 4.1 機(jī)翼蒙皮形變檢測(cè)46-55
• 4.1.1 機(jī)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(cè)53-55
• 4.2 蒙皮高精度損傷定位55-59
• 4.3 本章總結(jié)59-60
• 第五章 機(jī)翼流體作用力檢測(cè)60-70
• 5.1 Fluent機(jī)翼流體仿真60-63
• 5.2 機(jī)翼流體力學(xué)檢測(cè)63-68
• 5.2.1 翼弦壓力分布檢測(cè)64-66
• 5.2.2 大迎角失速檢測(cè)66-68
• 5.3 本章總結(jié)68-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 工作總結(jié)70
• 6.2 研究展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-77
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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

2 張建鑫;王巖;王維;;激光掃描技術(shù)在復(fù)合材料產(chǎn)品測(cè)量中的應(yīng)用[J];纖維復(fù)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(jié)構(gòu)形態(tài)的非視覺檢測(cè)[J];振動(dòng).測(cè)試與診斷;2014年01期

4 莫固良;汪慧云;李興旺;單添敏;;飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展及展望[J];振動(dòng).測(cè)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(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)成像方法[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);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(jī)機(jī)翼形變的測(cè)試方法[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2012年11期

7 卿新林;王奕首;趙琳;;結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)及其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2012年05期

8 周濤;李亞林;魯岱曉;毛俊;;民用飛機(jī)失速特性研究[J];民用飛機(jī)設(shè)計(jì)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(jī)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(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)量及其控制[J];振動(dòng).測(cè)試與診斷;2012年01期

，

本文編號(hào)：971239