基于冲击瞬时能量梯度的蜂窝夹芯复合材料结构损伤监测 |
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作者姓名: | 周春华 叶子龙 芦吉云 贾奥男 柳树林 |
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作者单位: | 上海卫星工程研究所空间机热技术一体化实验室,上海200240;南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016;上海卫星工程研究所空间机热技术一体化实验室,上海200240;南京航空航天大学民航飞行学院,南京210016 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(No.51775263);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD);中央高校基本科研业务费资助项目(NJ201812)。 |
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摘 要: | 碳纤维增强复合材料具有独特的材料特性、可设计性,在现代卫星研制过程中的作用日益凸显,但其极易受到外太空碎片的撞击而产生多种类型的损伤,严重威胁在轨卫星的可靠性与稳定性。针对一种预制损伤的铝蜂窝夹芯碳纤维复合材料的安全监测需求,利用光纤Bragg光栅构建了分布式全光纤监测系统,监测在冲击过程中损伤区域处感应的光响应信号。通过总体经验模式分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)结合希尔伯特变换(Hilbert transform,HT),对冲击时域信号进行了有效提取,获得了冲击瞬时能量密度谱,提取相关能量特征并进行对比,进而生成冲击能量云图。实验结果表明:传感网络中任意一支传感器能够检测出四处损伤位置。该方法可为部分传感器失效情况下的损伤监测提供有益参考。
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关 键 词: | 复合材料蜂窝板 光纤布拉格光栅 损伤监测 能量密度 |
收稿时间: | 2019-08-18 |
修稿时间: | 2020-05-14 |
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