疲劳试验中飞机蒙皮裂纹的检测方法研究

本文介绍了在飞机疲劳试验中，飞机蒙皮表面裂纹在早期闭合状态下无损检测方法的研究内容，确定了一种检测方法，制定了合理的检测工艺，对今后飞机蒙皮表面裂纹的尽早发现提供了具体的检测方法及工艺。

飞机结构强度验证试验中的无损检测

介绍了强度验证试验对无损检测的需求，分析了在试验方案的制定、发现结构的薄弱部位、确定在役飞机的检修时机、检修周期、验证检测手段和确定检测参数等工作中无损检测的作用。进而系统地介绍了强度验证试验中无损检测的不同级别、检测目的、强度所目前的检测手段、在行业内的技术水平。展望了试验中无损检测技术未来的发展方向。

复合材料与金属粘接结构的无损检测方法研究

本文针对复合材料与金属粘接结构的超声检测，在理论分析的基础上提出了超声相位判别方法．即根据回波相位的变化情况判断两者间的粘接情况。经实验证实，超声相位判别法直观、可靠．可以满足复合材料与金属粘接质量检测的工程要求，并结合结构发展趋势对该方法的发展前景提出了展望。

红外热成像检测技术在复合材料蜂窝夹芯结构上的应用研究

详细介绍了红外辐射的脉冲成像和锁相成像的检测原理，针对复合材料蜂窝夹芯结构试件开展了脉冲成像和锁相成像的实验研究，并对两种检测方法进行了分析和综合比较，结果表明锁相成像比脉冲成像所获得图像质量更高，更适用于复合材料蜂窝夹芯结构损伤的检测。

表面粗糙度对超声检测的影响研究

通过模拟试验，测量不同表面粗糙度下带有人工平底孔铝合金试件的回波高度，通过计算分析，确定表面补偿量，以保证探伤灵敏度和检测结果的准确性。

基于主动兰姆波的复合材料脱粘损伤监测研究

脱粘损伤是复合材料结构中最为常见的损伤之一，由于其目视不可检，因此对飞行器的结构安全存在着严重的威胁。基于声一超声原理的兰姆（Lamb）波损伤监测方法是利用压电传感器的压电效应，以粘贴在结构中表面的压电传感／驱动阵列作为激励器在板类结构中激发一定形式的兰姆波，通过采集和分析结构的响应来监测结构状态和损伤情况。该技术方法把离线、静态、被动的检测转变为在线、动态、实时的健康监测，被认为是最具有应用前景的结构健康监测方法之一，尤其在航空航天飞行器结构健康监测研究中得到了广泛关注。本文以T型加筋复合材料板为研究对象，将时间反转理论应用于基于兰姆波的脱粘损伤监测技术中，提高了信号在板结构中有效成分的能量，从而解决其低信噪比的问题。同时，还利用时间反转对波源的自适应聚焦能力与图像处理技术相结合，通过信号中有效成分的能量聚焦来对T型加筋复合材料板中的脱粘损伤及其扩展情况进行图形显示。结果表明，该方法可有效针对复合材料的脱粘损伤及其扩展情况进行监测，这对飞行器结构在线健康监测有着重要的意义。

改进的确定多处损伤平板剩余强度的连通模型

为了评估多处损伤（MSD）对未加筋平板剩余强度的影响，进行了多处损伤平板的剩余强度试验研究。用钼丝切割预制疲劳裂纹，每个试验件承受拉伸载荷直到破坏，记录破坏载荷，得到不同裂纹几何平板的剩余强度。试验结果表明主裂纹长度增加使平板的剩余强度减小；对相同的主裂纹长度，主裂纹与相邻MSD裂纹之间的韧带（b）减小，试验件剩余强度也减小。以试验数据为基础，提出了一种改进的塑性区连通模型。用塑性区连通准则和改进的塑性区连通模型分别计算了多处损伤平板的剩余强度，结果表明对不同的主裂纹长度和不同的韧带长度，塑性区连通准则预测的平均误差为23．39％；而改进的塑性区连通准则的平均误差为7．57％，大大提高了预测结果的精度。还研究了主裂纹长度和b对剩余强度的影响。

管道缺陷的导波检测方法研究

从超声波在管路中传播的波动方程出发，求解出了导波在管路中的频散曲线，以此分析了导波在管路中的传播特性，从模态选择、信号处理和定位技术几个方面建立了管路缺陷的导波检测方法。针对不锈钢管和石油钻杆进行了缺陷检测试验，结果表明使用本文建立的方法可以对管路中缺陷做出有效检测。

光纤布拉格光栅的应变／温度传感、封装、标定及补偿技术研究

研究了光纤布拉格光栅（FBG）的应变／温度传感特性、封装和补偿综合技术及FBG应变／温度灵敏度的标定方法及标定结果并推荐了工程实用的封装方法及相应的灵敏度系数；研究了FBG应变／温度交叉敏感分离技术及空分／波分混合复用技术并研制了适用于地面验证试验的FBG温度传感器，为大型结构应变场的实时监测提供了工程实用技术。

LED多波段光源及在飞机检测中的应用分析

介绍一种多光谱光源及其在飞机无损检测中的应用。通过光混色及吸收反射性质，参考刑侦辨识痕迹案例，在不同颜色的材料和不同的损伤形式上采用不同的光波段进行检查与辨识，通过理论分析及现场试验，验证了方法的有效和优越性。

复合材料T型单元损伤演化的声发射特性研究

进行了飞机结构复合材料T型单元拉脱试验研究。用声发射技术研究了复合材料T型单元拉伸载荷下的损伤演化过程。对复合材料T型单元拉伸载荷下损伤演化的机理进行了初步探讨。用参数分析方法对采集的撞击数、持续时间、事件以及幅值等声发射信号进行了分析，预报了复合材料T型单元拉伸载荷下基体开裂、分层、纤维断裂至完全丧失承载能力的损伤演化过程及对应的载荷。结果表明，声发射技术能够准确预报复合材料拉伸载荷下损伤演化的过程，从而为复合材料飞机结构的设计提供参考。

基于应变的载荷监测方法研究

以复合材料盒段为研究对象，对基于应变监测的载荷监测方法开展了研究。建立了盒段力学模型，设计了传感器布置网络和试验方案，进行了试验研究。利用多元线性回归法处理、检验与优化应变数据，获得了复合材料盒段载荷回归方程，建立了载荷标定方法。试验结果表明载荷监测值与实际值误差在10％以内。

基于时间反转的复合材料结构损伤成像方法研究

将时间反转理论应用于结构健康监测技术中，可以显著提高Lamb波在板结构中有效成分的能量，从而解决了其低信噪比的问题。同时，利用时间反转对波源的自适应聚焦能力与图像处理技术相结合，提出了通过信号中有效成分的能量聚焦来显示损伤位置和区域的方法。在复合材料板上的实验结果表明，该方法突出了损伤处有用信号的能量，较为准确地对材料结构中的损伤进行了定位。

复合材料共固化T型加筋界面脱粘的压电监测技术研究

利用多通道结构健康监测扫查系统，监测了T700／BA9916复合材料共固化T加筋在拉脱载荷作用下界面脱粘的起始、扩展到破坏的全过程。设计了不同突缘长度、厚度和不同面板厚度的几种刚度搭配的T加筋。结合实验观测，提取了与界面脱粘相关的信号能量和峰值等特征信号，探索并建立了能量损伤指数（EDI）和峰值损伤指数（ADI）等脱粘判据，提出了监测复合材料损伤需要重点突破的压电传感技术。

飞控计算机安装架检测方法研究

本文介绍了飞控计算机安装架无损检测方法的研究内容，以此为例阐明无损检测工作应遵循的程序，即从损伤分析、方法选择，到工艺制定、工艺验证的整个过程按部就班的进行，从而为今后飞机结构的无损检测工作提供参考。

复合材料损伤的主动兰姆波监测研究

主动Lamb波方法作为一种结构健康监测方法，近年来一直是国内外研究的重点。本文通过对主动Lamb波的研究，提出了两种复合材料结构健康监测的损伤指数。首先通过对碳纤维复合材料平板进行损伤模拟试验，对两种损伤指数进行了有效性验证。然后通过主动Lamb波监测碳纤维多筋加强层压壁板的静力压缩试验，用两种损伤指数对监测部位进行了损伤监测分析。研究结果显示，两种损伤指数可以对复合材料进行损伤定性和定量。

红外热成像技术在试验中的应力监测研究

运用红外热像检测技术的被动式检测方法，跟踪捕捉应力一温度集中区，用于试验的应力监测。通过试验得到的相关数据与相关案例数据，做了探讨及可行性分析，构想利用红外热成像技术，实现对飞机疲劳试验的结构健康监测。

智能涂层传感器监测裂纹的工程适用性研究

介绍了西安交通大学研制的智能涂层传感器原理及其裂纹监测系统构成，设计了多种铝合金试验件并安装了智能涂层传感器，通过试验对其工程适用性进行验证。

光纤布拉格光栅应变传感特性研究

利用铝合金标准梁和复合材料标准梁的纯弯实验，标定了光纤布拉格光栅（FBG）的应变灵敏度系数，与理论灵敏度系数进行了对比，检验了布拉格光栅中心波长的变化与应变的线性关系及重复性。研究结果表明：布拉格光栅监测金属和复合材料的应变具有良好的重复性和线性关系，可以用于结构关键部位的应变监测。

小标距光纤光栅监测孔边应变场技术研究

主要研究了小标距光纤布拉格光栅（FBG）在应力集中部位的应变场监测。通过对光纤光栅反射光谱的分析来获得应力集中部位的应变值，实现了对光纤光栅粘贴区域中应力集中最严重点的应变及应力集中系数的测量，试验结果与理论结果一致性较好，为应用小标距FBG监测结构应力集中部位应变场及塑性应变奠定技术基础。