用于检测飞机结构损坏的系统及相关方法技术方案

一种用于检测飞机结构损坏的系统及相关方法，包括飞机结构和用于独立于温度监测飞机结构的健康状况的结构健康监测(SHM)系统。SHM系统包括致动器，该致动器结合到飞机结构并且被配置为生成具有参考振幅的参考振动信号，该参考振动信号在第一时间传播通过飞机结构，并且致动器生成具有比较振幅的比较振动信号，该比较振动信号在第一时间之后的第二时间传播通过该飞机结构。比较振幅表示由飞机结构在第一时间和第二时间之间引起的损坏。SHM系统包括结合到飞机结构的传感器，其接收参考振动信号和比较振动信号，并且还包括处理器，其被配置为计算作为参考振幅除以比较振幅的函数的增益损坏指数。

【技术实现步骤摘要】
用于检测飞机结构损坏的系统及相关方法
本公开的领域大体上涉及结构健康监测(SHM)，并且更具体地涉及用于温度不敏感损坏检测的系统和方法。
技术介绍
至少一些SHM系统例如通过激励结合到结构的压电换能器或致动器生成振动信号或波、然后利用在不同的位置结合到该结构的另一压电换能器接收该振动信号来检测该结构中的损坏。在结构中存在于传播波的路径中的损坏影响传播波的特性，诸如例如振幅和相位。因此，将接收到的振动信号(比较信号)的振幅和相位与先前接收到的振动信号(参考信号)的振幅和相位进行比较，使得能够检测在参考信号和比较信号之间的持续时间内发生的损坏。此外，这种比较使得能够检测结构中的沿着传播波的路径的一位置处的损坏。波通过该结构的传播也受到环境参数(包括例如SHM系统在该结构上运行的环境温度)的影响。通常，在较温暖的温度下传播通过结构的振动信号的振幅增加，而在较冷的温度下减小。环境温度可以进一步改变传播波的相位或使其位移。这种环境影响可掩盖结构中的损坏，即假阴性，或至少干扰其检测。相反，环境影响会产生假阳性的损坏检测。至少一些SHM系统利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测飞机结构损坏的系统，所述系统包括：飞机结构(102)；以及结构健康监测系统(100)，被配置为监测所述飞机结构的结构健康状况，所述结构健康监测系统包括：/n致动器(104a)，结合到所述飞机结构并且被配置为：生成具有参考振幅的参考振动信号，所述参考振动信号在第一时间传播通过所述飞机结构，并且生成具有比较振幅的比较振动信号，所述比较振动信号在第一时间之后的第二时间传播通过所述飞机结构，所述比较振幅表示由所述飞机结构在所述第一时间与所述第二时间之间引起的损坏；/n传感器(104b、104c)，结合到所述飞机结构并且被配置为接收所述参考振动信号和所述比较振动信号；以及/n处理器(11...

【技术特征摘要】
20180706 US 16/028,9621.一种用于检测飞机结构损坏的系统，所述系统包括：飞机结构(102)；以及结构健康监测系统(100)，被配置为监测所述飞机结构的结构健康状况，所述结构健康监测系统包括：
致动器(104a)，结合到所述飞机结构并且被配置为：生成具有参考振幅的参考振动信号，所述参考振动信号在第一时间传播通过所述飞机结构，并且生成具有比较振幅的比较振动信号，所述比较振动信号在第一时间之后的第二时间传播通过所述飞机结构，所述比较振幅表示由所述飞机结构在所述第一时间与所述第二时间之间引起的损坏；
传感器(104b、104c)，结合到所述飞机结构并且被配置为接收所述参考振动信号和所述比较振动信号；以及
处理器(116)，被配置为计算作为所述参考振幅除以所述比较振幅的函数的增益损坏指数，所述增益损坏指数使得所述结构健康监测系统能够独立于温度来监测所述飞机结构的结构健康状况。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述增益损坏指数表示所述飞机结构(102)中存在或不存在裂缝。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述飞机结构(102)包括具有多个叠层的复合结构。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述致动器(104a)包括锆钛酸铅换能器。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器(116)还被配置为，去除所述比较振动信号中由于所述第一时间与所述第二时间之间的温度变化而引起的相移。


6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器(116)还被配置为计算作为所述参考振幅乘以所述比较振幅除以...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦斯·E·帕多，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US