基于五轴DIW打印共形传感器的曲面应变监测

曲面共形传感器在三维组件的结构健康监测领域十分重要。然而,传统转移印刷工艺很难保证传感器部署位置与取向的精度;因此,结合了五轴运动平台与直书写(Direct Ink Writing,DIW)工艺,直接在非展开曲面表面制备共形传感器阵列。首先,设计传感器打印流程并编写了运动控制算法。其次,在无人机桨叶表面打印了具有多层结构的传感器阵列来监测应变,并与有限元模型进行对比。结果显示监测数据与模拟数据在趋势上十分吻合,数值误差小于15%,证明该传感器能够监测零件表面的应变。最后,在曲率更大的螺旋桨表面上打印了传感器阵列,表明该方案具有高适应性及广泛的应用场景。