基于格栅式薄膜传感器的金属结构裂纹监测
Journal of Northwestern Polytechnical University（2021）
摘要
金属结构孔边是飞机结构中最容易出现裂纹的位置,实现金属结构孔边裂纹的定量监测是结构健康监测领域的重要研究内容,因此提出了一种基于电位法的格栅式薄膜传感器.采用阳极氧化工艺在2A12-T4铝合金基体上制备了Al2O3薄膜以防止金属基体对传感器监测信号造成干扰,然后采用直流叠加脉冲偏压电弧离子镀技术在表面制备了格栅式薄膜传感器;通过建立格栅式薄膜传感器的有限元模型,得到传感器的输出特性,分析研究了传感器灵敏度的各影响因素;开展疲劳裂纹监测试验,验证了格栅式薄膜传感器的疲劳裂纹定量监测能力.试验结果表明,格栅式薄膜传感器具有应用于飞机金属结构孔边疲劳裂纹定量监测的可行性.
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关键词
thin-film sensor,aircraft structural health monitoring,crack quantitative monitoring,potentiometric method,arc ion plating technology
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