針對(duì)現(xiàn)有導(dǎo)彈診斷健康管理系統(tǒng)僅適用于電子分系統(tǒng)(部件)的局限性,提出一套面向彈上電子類(lèi)設(shè)備和彈體結(jié)構(gòu)材料的整彈健康管理系統(tǒng)。重點(diǎn)進(jìn)行了基于稀疏陣列的導(dǎo)彈殼體材料聲表面波健康監(jiān)測(cè)方法研究。根據(jù)陣列的幾何位置及超聲信號(hào)的渡越時(shí)間進(jìn)行超聲成像,實(shí)現(xiàn)彈體材料中損傷的定位檢測(cè)。同時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了彈體材料中聲表面波的各向異性傳播特性,對(duì)成像方法中的波速進(jìn)行了修正。在此基礎(chǔ)上,將該方法應(yīng)用于典型彈體試件的(硅纖維復(fù)合板)健康監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中。結(jié)果表明,基于稀疏陣列的聲表面波技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)彈體試件中損傷成像及定位檢測(cè)。研究工作為導(dǎo)彈整彈健康管理提供了一種可行的方案。

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圖1導(dǎo)彈PHM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

導(dǎo)彈的健康管理系統(tǒng)并非單一的數(shù)據(jù)采集、處理過(guò)程，其概念內(nèi)涵包含了功能、過(guò)程、設(shè)計(jì)、通信、工具和軟件、硬件，并可提供可靠性維修(ReliabilityCenteredMaintenance,RCM)相關(guān)信息。如圖1所示，給出了本文設(shè)計(jì)的導(dǎo)彈PHM系統(tǒng)框架，主要包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)....

圖2導(dǎo)彈PHM系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

綜合考慮導(dǎo)彈PHM系統(tǒng)使用模式及導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)材料健康管理使用需求，提出導(dǎo)彈PHM系統(tǒng)邏輯架構(gòu)如圖2所示。本文提出的導(dǎo)彈PHM系統(tǒng)的核心是故障預(yù)測(cè)功能，這是保證新型導(dǎo)彈正常完成既定任務(wù)、快速實(shí)施維修和避免發(fā)生實(shí)際故障的關(guān)鍵，也是體現(xiàn)健康管理系統(tǒng)優(yōu)越性的關(guān)鍵。而故障診斷又是故障預(yù)測(cè)的核心....

圖4聲表面波稀疏陣列成像原理示意圖

式中，I(x,y)為點(diǎn)(x,y)處的強(qiáng)度;dij(tij(x,y))為信號(hào)經(jīng)過(guò)點(diǎn)(x,y)的散射幅值。根據(jù)式(1)和式(2)可知，對(duì)于任意兩個(gè)傳感器，在一個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)，接收到的信號(hào)為一個(gè)以傳感器為焦點(diǎn)的橢圓。對(duì)所有傳感器對(duì)來(lái)說(shuō)，信號(hào)會(huì)形成多個(gè)橢圓，這些橢圓交于一點(diǎn)，此點(diǎn)即為缺陷....

圖3基于聲表面波技術(shù)的彈體結(jié)構(gòu)材料健康監(jiān)測(cè)過(guò)程

聲表面波技術(shù)的工作原理是采用傳感器在復(fù)合材料表面激發(fā)應(yīng)力波，同時(shí)利用傳感器在同一表面的其他一個(gè)或多個(gè)地方接收應(yīng)力波信號(hào)。結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各種損傷會(huì)引起應(yīng)力集中、裂紋擴(kuò)展，這些以及損傷周?chē)吔绲那闆r都會(huì)引起應(yīng)力波的散射和能量的吸收，對(duì)聲表面波信號(hào)進(jìn)行分析，據(jù)此對(duì)結(jié)構(gòu)中的損傷進(jìn)行檢測(cè)。采用....

本文編號(hào)：3907505