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691-光纤传感器在航空航天结构健康监测中的应用.docx
资料介绍
光纤传感器在航空航天结构健康监测中的应用
引言
航空航天结构对重量和可靠性有极为严格的要求，传统的应变片和加速度计等传感器存在重量大、布线复杂、易受电磁干扰等局限。光纤传感器以其体积小、重量轻、抗电磁干扰和可埋入复合材料结构内部等优势，在航空航天结构健康监测（SHM）领域发挥着不可替代的作用。NASA在其"智能飞机结构"计划中已大规模采用光纤传感技术。2025年航空航天领域新增光纤传感器订单超4.3万套。本文系统介绍光纤传感器在航空航天结构健康监测中的应用技术。
复合材料结构监测
光纤埋入技术
FBG传感器可在复合材料铺层过程中埋入结构内部，实现与结构的一体化集成，实时监测材料固化过程中的应变变化和服役过程中的结构状态。
冲击损伤监测
分布式光纤传感器网络可监测复合材料结构受到的外来物冲击，定位冲击位置，评估冲击损伤程度。
飞机结构疲劳监测
机翼应变监测
在机翼主梁、蒙皮等关键部位安装FBG传感器阵列，实时监测飞行过程中的应变分布，评估结构疲劳寿命，预警疲劳裂纹。
机身结构监测
在机身框段、连接接头等关键部位部署光纤传感器，监测机身结构受力状态，为结构维修提供数据依据。
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