基于碳納米紙傳感器的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低速?zèng)_擊損傷監(jiān)測(cè)

編號(hào)：FTJS07220

篇名：基于碳納米紙傳感器的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低速?zèng)_擊損傷監(jiān)測(cè)

作者：盧少微 杜凱 王曉強(qiáng)

關(guān)鍵詞： 材料結(jié)構(gòu) 拉伸 低速?zèng)_擊 全向碳納米紙傳感器 傳感系數(shù) 損傷監(jiān)測(cè)

機(jī)構(gòu)： 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院

摘要： 針對(duì)復(fù)合材料對(duì)沖擊載荷比較敏感、內(nèi)部損傷不易發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,提出一種利用碳納米紙薄膜作應(yīng)變傳感器的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件低速?zèng)_擊損傷監(jiān)測(cè)方法。在拉伸條件下,對(duì)圓形和矩形碳納米紙薄膜進(jìn)行不同方向的傳感系數(shù)測(cè)試,發(fā)現(xiàn)圓形碳納米紙傳感器具有較高且穩(wěn)定的傳感系數(shù)155.63,可以作為全向傳感器監(jiān)測(cè)沖擊損傷。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的沖擊損傷由傳感器的電阻變化率和超聲C掃描結(jié)果同步表征。研究結(jié)果表明,傳感器的電阻隨著沖擊能量的增加而增加,基于全向碳納米紙傳感器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)不僅可以靈敏感知低速?zèng)_擊損傷,為損傷程度評(píng)估提供客觀數(shù)據(jù),而且通過(guò)分析不同方向BP傳感器的電阻變化可以判斷損傷位置。進(jìn)一步與傳統(tǒng)C掃描結(jié)果相比較表明,全向碳納米紙傳感器可以有效預(yù)判低速?zèng)_擊損傷,用于航空航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的實(shí)時(shí)在線健康監(jiān)測(cè)。