Comprehensive Structural Health Monitoring in Aircrafts with Smart Structure Using Built-in Dynamic Devices

使用内置动态设备对具有智能结构的飞机进行全面结构健康监测

• 批准号: 23560252
• 负责人: SHIMAZAKI Mamoru
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560252/
• 关键词: スマート構造; ヘルスモニタリング; ラム波; ウェーブレット解析; 圧電素子; Fiber Bragg Grating; 構造ヘルスモニタリング

In recent years, carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composites have been applied to the principle structural members in the latest civil aircraft. In CFRP structures, there is a possibility that some damages such as delaminations in the laminate, debondings in the adhesive layer and so on, occur under cyclic fatigue loadings. In this study, a structural health monitoring technique using a broadband ultrasonic wave propagation system to detect the damages was tested. By using this system, broadband modal dispersion characteristics of Lamb waves propagating in structural members were observed experimentally. Since the thickness of the intact area and that of the damaged area were clearly different, it was expected that the damages will be detected from the changes of the dispersion characteristics. Through the debonding damage detection tests, the relationship between the changes of the modal dispersion characteristics and the damages were investigated.

近年来，碳纤维增强塑料（CFRP）复合材料已被应用于最新民用飞机的主要结构构件。在CFRP结构中，在循环疲劳载荷作用下，可能会发生层合板中的分层、粘结层中的脱粘等损伤。在这项研究中，结构健康监测技术使用宽带超声波传播系统来检测损伤进行了测试。利用该系统，对兰姆波在构件中传播的宽带模式频散特性进行了实验观测。由于完好区域的厚度和受损区域的厚度明显不同，因此可以期望从色散特性的变化中检测出损伤。通过脱粘损伤检测试验，研究了模态频散特性的变化与损伤的关系。

项目成果

固体アクチュエータを用いたスマート構造によるアクティブ振動制御

使用固态执行器的智能结构进行主动振动控制

• 发表时间: 2012
• 作者: 嶋崎守;石鍋善郎;鈴木翔平;嶋崎守
• 通讯作者: 嶋崎守

Detection of Impact Strain Wave in Composites by High-speed FBG Sensor System with AWG Filter

通过带有 AWG 滤波器的高速 FBG 传感器系统检测复合材料中的冲击应变波

• 发表时间: 2011
• 作者: Yoji OKABE;Naoko WATANABE;Mamoru SHIMAZAKI;Hideki SOEJIMA;Toshimichi OGISU
• 通讯作者: Toshimichi OGISU

Detection of Impact Strain Waves in CFRP Laminates by Smart Ultrasonic System with FBG Sensor and AWG Filter

通过配备 FBG 传感器和 AWG 滤波器的智能超声波系统检测 CFRP 层压板中的冲击应变波

• 发表时间: 2011
• 作者: Y. Okabe;N. Watanabe;M. Shimazaki;H. Soejima and T. Ogisu
• 通讯作者: H. Soejima and T. Ogisu

伝播する広帯域ラム波のモード変換を利用したCFRP接着構造の剥がれ損傷モニタリング

利用传播宽带兰姆波的模式转换监测 CFRP 粘合结构的剥离损伤

• 发表时间: 2011
• 作者: 嶋崎守;岡部洋二
• 通讯作者: 岡部洋二

Damage Detection in Aircraft Composite Materials Using a Built-in Broadband Ultrasonic Propagation System

使用内置宽带超声波传播系统进行飞机复合材料损伤检测

• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of System Design and Dynamics
• 作者: Yoji OKABE;Keiji FUJIBAYASHI;Mamoru SHIMAZAKI and Hideki SOEJIMA
• 通讯作者: Mamoru SHIMAZAKI and Hideki SOEJIMA