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利用喷墨打印叉指传感器对纳米改性胶接复合材料接头进行质量评估与损伤检测
摘要： 本研究提出了一种直接在复合材料表面制备平面叉指电容式传感器的方法，用于判定胶接复合材料接头固化初始质量并评估其长期耐久性。该传感器由相互啮合的梳状银电极阵列构成，通过阻抗谱技术监测胶粘剂树脂的固化进程及胶接复合材料接头胶层后续损伤状态。力学表征结果表明，所开发的传感器既不影响胶层质量，其附加重量也可忽略不计。研究成功实现了对环氧胶粘剂固化过程的监测，并利用瞬态红外热成像证实了该传感器评估机械载荷所致损伤的能力。
关键词： 质量评估、喷墨打印、粘结复合材料结构、损伤检测、叉指传感器
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过过滤过程可视化检测滤网损伤
摘要： 本文基于过滤过程的可视化研究滤材的测试方法。过滤介质流动、高压力降及长期不利条件可能导致滤材损伤，这些负面影响会造成过滤纺织品大面积损坏并降低过滤效率。滤材在制造、加工过程中或因操作不当也可能发生破裂。文章描述了针对人为损伤滤材的测试实验：在允许光学观测滤材位置的过滤装置上开展实验，通过激光片光照射该区域，数码相机采集滤材前后示踪粒子散射光，分析图像可获得随时间与位置变化的过滤效率数据。文中还探讨了包含光散射理论及数码相机光强测量的测量链技术。
关键词： 损伤检测、光学测量、过滤、可视化、过滤效率
更新于2025-09-23 15:21:21
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利用移动激光剖面测量技术检测森林道路损坏情况
摘要： 在本研究中，我们测试了移动激光剖面测量技术量化与比较林区道路表面损伤的能力。我们对一条1044米长的道路进行了扫描，该道路由六个路段组成，基层均为碎石层，而面层采用不同材料构建：波特兰水泥稳定段、铺设Tensar SS 30土工格栅的碎石路段、铣刨沥青段、石灰覆盖的铣刨建筑废料段、碎石路段以及砂覆盖路段。我们使用车载Roadscanner设备在行驶过程中测量道路剖面，耗时170秒。该设备沿垂直于行驶方向每条剖面记录4000个测点，测量频率为1-5千赫兹。道路宽度为4米（分辨率1毫米）。通过集成惯性系统将各独立剖面连接成三维剖面。在每个路段上，系统记录了损伤数量（坑洞、裂缝）、单个损伤体积（立方分米）、单个损伤面积（平方分米）以及单个损伤的平均深度和最大深度（厘米）。扫描后，我们采用10毫米分辨率手动测量相同路段，耗时8小时。总损伤体积为9.75/27.61立方米（扫描/手动测量），总面积为241.4/1277.8平方米，占路面总面积（4176平方米）的5.8/30.6%。我们发现手动测量评估的最严重损伤路段与扫描评估结果存在差异。仅在记录损伤的深度和体积方面，不同路段间存在统计学显著差异。
关键词： 激光剖面测量、路面、林道、损伤检测
更新于2025-09-19 17:13:59
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多点激光振动测量技术在运行条件下的非接触损伤检测
摘要： 扫描式激光多普勒测振仪（SLDV）能够定位并可视化机械结构中的损伤。但该技术需要重复振动以实现扫描功能，因此不适用于检测工作机械中会改变振动行为的突发性隐患。针对此类情况，常用技术是通过加速度计监测机械运转激发的振动。这种技术要求传感器与被测对象保持机械耦合，从而影响高频振动响应。不过在低频范围内，局部损伤不会显著改变共振频率或扭曲工作变形形态（ODS）。这些振动行为的微小变化难以检测。本文研究表明，采用激光激励的多点激光测振技术（MPV）能有效测量这些效应，并进一步证实损伤对20kHz以上频率的ODS影响远大于20kHz以下频率。此外还探讨了基于ODS的损伤指标——这类指标对ODS的细微可见变化高度敏感。为提升隐患检测灵敏度，在设备运行期间计算并评估了响应向量保证准则值。通过人工制造损伤的悬臂梁案例，展示了该方法的效能与局限性。
关键词： 结构健康监测、多点激光多普勒测振仪、工作变形形状、工作状态、损伤检测、激光多普勒测振技术、无损检测、激光烧蚀
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用光纤传感器开发卫星智能结构
摘要： 在本开发中，首先为通过地面试验验证太空热环境下太阳能电池板的热结构设计，开发了基于光纤传感器的健康评估方法。该方法证实了光纤传感器可检测低温环境下因基板凹陷变形导致的面板内部损伤。随后应用该技术，为减少传感器拆装工序并缩短试验周期，开展了光纤传感器一体化卫星结构"智能热结构"的研发?？⒘斯庀宋露却衅?，试制了配备数十个温度传感器和应变传感器的实验模型并验证其可制造性。利用该实验模型实施热真空试验与四点弯曲试验，证明其温度与应变测量精度与传统传感器相当。此外，在智能热结构搭载的电子设备内部元件上安装温度传感器进行动作试验，成功测量了传统方法无法获取的狭小区域温度。这些结果表明智能热结构具有可行性。
关键词： 碳纤维增强复合材料、应变、温度、多点测量、智能结构、卫星、光纤传感器、损伤检测
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于聚合物复合材料疲劳与损伤分析核心监测的界面纳米复合传感器（sQRS）
摘要： 智能工厂及航空、汽车和绿色能源领域的预测与健康管理（PHM）技术快速发展，表明需要能够贴近材料本体、全程监测复合材料行为的传感器。原位制备的导电聚合物纳米复合材料（CPC）传感器为此提供了有效解决方案——这类传感器可均匀嵌入复合材料内部，用于探测其形变与损伤。特别是针对聚合物复合材料的重要失效模式之一"疲劳"，通过分析碳纳米管量子电阻应变传感器（sQRS）的压阻响应，可从早期损伤迹象直至最终断裂全程监测。本文以玻璃纤维/环氧树脂经典复合材料为例，在其核心部位集成两个sQRS传感器，系统研究了该材料短期与长期疲劳行为监测的各项要素。
关键词： 损伤检测、疲劳、结构健康监测、压阻式应变传感器、导电聚合物纳米复合材料、碳纳米管、聚合物复合材料
更新于2025-09-10 09:29:36