北大中文核心期刊国外电子测量技术DOI:10.19652/j.cnki.femt.2204390基于空间滤波器的三明治装甲复合材料结构损伤监测研究张猛江剑高尚张子瑞(南京理工大学机械工程学院南京210094)摘要:三明治装甲复合材料因其大厚度多层多种复合材料结构导致难以准确获得Lamb波在结构中的传播速度,给损伤监测的准确性带来较大难度,而基于空间滤波器的结构健康监测技术能够在不依赖Lamb波传播速度的情况下进行损伤定位。基于此,利用空间滤波器损伤定位的方法,针对由氧化铝陶瓷,T700碳纤维,TC4钛合金3种材料构成的5mm厚度的三明治装甲复合材料,在表面布置两组压电传感器阵列获得损伤相对于传感器阵列的角度,再利用公式计算出损伤位置。实验结果表明,该方法能够实现对5mm厚度的三明治装甲复合材料进行损伤定位,且定位误差在1cm以内。关键词:结构健康监测;装甲复合材料;空间滤波器;Lamb波;损伤定位中图分类号:TG115.28文献标识码:A国家标准学科分类代码:510.4010ResearchondamagemonitoringofsandwicharmorcompositestructurebasedonspatialfilterZhangMengJiangJianGaoShangZhangZirui(SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)Abstract:SandwicharmorcompositeisdifficulttoaccuratelyobtainthepropagationvelocityofLambwavesinthestructureduetoitslargethickness,multi-layerandmultiplecompositestructures,whichbringsgreatdifficultytotheaccuracyofdamagemonitoring.ThestructurehealthmonitoringtechnologybasedonspatialfiltercanlocatethedamagewithoutrelyingonthespeedofLambwaves.Basedonthis,usingthespatialfilterdamagelocationmethod,forasandwicharmorcompositewithathicknessof5mmcomposedofaluminaceramic,T700carbonfiberandTC4titaniumalloy.Twosetsofpiezoelectricsensorarraysarearrangedonthesurfacetoobtaintheangleofdamagerelativetothesensorarrays,andthenusetheformulatocalculatethedamagelocation.Theexperimentalresultsshowthatthemethodcanlocatethedamageofsandwicharmorcompositesandthepositioningerroriswithin1cm.Keywords:structurehealthmonitoring;armorcomposites;spatialfilter;Lambwave;damagelocalization收稿日期:2022-10-060引言自20世纪60年代以来,装甲材料向着“高强度、高硬度、高韧性、低密度”的方向发展[1]。由抗弹陶瓷材料为面板,金属材料为背板,夹...
