案例展示

结构健康监测(SHM)技术国外应用

发布时间:2023-02-14

我公司采用的结构健康监测技术(SHM),具有以下特点:

1、实时在线监测及安全性评估,节省维护费用。

2、依靠先进的测试系统,可减少劳动力和降低人工误判。

3、可以及时的和最新技术相结合。

4、大多数具有自修复功能。

5、自动化程度高,可以大大提高安全性和可靠性。

国外应用案例

UH-60黑鹰直升机项目

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测试工作模式

本次黑鹰直升机结构健康监测工作由于是在已经使用的飞机上进行,为了简便操作,采用离线工作模式,即--只将传感器布置在黑鹰直升机表面,其它硬件设备全部留在地面,这样的优势是不破坏已定型的设计,重量轻,不影响数据采集等优点。本次测试是监控结构损伤和疲劳情况,这种类型的监控也不必将全套设备放在飞行器上。6.6、测试过程

以一架黑鹰直升机为例进行说明,需要布置传感器的位置在后机身两侧,将定制的传感器粘贴在黑鹰直升机后机身两侧,做好保护涂层,留出接口位置(接口也是定制的接口)。然后整个传感器布置工作就完成了,非常简便。对飞行器几乎没有任何影响。

 

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传感器布置图

测试数据

本次测试是基于对飞行器结构状态的测试和传感器是否能稳定工作的测试。测试数据包括:阻抗、电容、应力波三部分。

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测试图-1

通过图表1可以看出:测试间隔前期比较密集,这是为了积累原始数据进行比对,后期由于摸索出特征,采集频率下降。这也是与材料属性和监控目的决定的。

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测试图-2

通过测试图表2可以看出:前两组数据表示传感器工作状况是稳定的。最后一组数据是DI损伤指数,根据测试前经验DI损伤指数小于0.1以下属于结构正常工作状。所以本次测试没有发生结构损伤。

测试结论

本次使用SHM系统的测试完成了对传感器在黑鹰直升机上使用状态的验证及黑鹰直升机结构损伤的监控。为黑鹰直升机延寿提供了大量准确的数据佐证。为所有其他直升机结构健康监控使用提供了方法和规律。鉴于本次使用的良好效果,美国空军决定在黑鹰直升机和黑鹰直升机其它部件上面也使用Acellent公司的SHM系统进行监控。

后续测试

由于Acellent公司的SHM系统在黑鹰直升机后机身监控项目的良好效应,美国空军决定将黑鹰直升机的主旋转双线支架也使用该系统进行结构健康监控。

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黑鹰直升机主旋转双线支架监控图