本发明专利技术公开了一种实时监测飞机机体结构强度的系统，涉及航空强度试验技术领域，包括飞机结构试验件分析模块和强度评估分析模块，所述飞机结构试验件分析模块输出端电性连接有传感器监测模块。该实时监测飞机机体结构强度的系统，通过对飞机结构试验件进行静态试验，利用限元模拟计算方法确定飞机结构件应力集中最严重的部位，记录此位置，如果存在多个应力集中点，则记录多个位置，根据这些应力集中部位，在飞机结构件上对应的位置粘贴光纤光栅应变传感器，将单方向的应变传感器粘贴在应力集中根部来测量受力最大方向的应变值，通过传感器配合数据采集与记录模块同时接受飞机飞参系统的授时，保证监测系统中记录数据包的时标同步性。时标同步性。时标同步性。
【技术实现步骤摘要】
一种实时监测飞机机体结构强度的系统
[0001]本专利技术涉及航空强度试验
，具体为一种实时监测飞机机体结构强度的系统。
技术介绍
[0002]飞机机体结构强度监测技术是随着飞机的延寿而发展起来的多学科交叉的飞机结构完整性保障技术，为使飞机既能延寿继续服役，又要保证结构的完整性，就需要频繁的对飞机结构进行检测、维护和修理，花费大量的人力和物力。采用实时监测飞机机体结构强度的系统，由于可以早期发现损伤，可以视情维护或修理，减少直接运营维护成本。
[0003]目前对整体化结构设计的飞机而言，在制造、装配和使用过程中可能会产生新的缺陷和损伤类型，这些缺陷和损伤将会对结构的传载和承载特性以及破坏模式具有关键性的影响，因此，必须对这类结构可能存在的缺陷和损伤进行监测和评估，以避免导致飞机发生故障。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种实时监测飞机机体结构强度的系统，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种实时监测飞机机体结构强度的系统，包括飞机结构试验件分析模块和强度评估分析模块，所述飞机结构试验件分析模块输出端电性连接有传感器监测模块，所述传感器监测模块包括光纤光栅应变传感器和三花应变片，且所述传感器监测模块选用的光纤光栅应变传感器体积小、重量轻，耐腐蚀以及抗电磁干扰，配套以光纤解调设备为主的数据采集端以kHz采样率对应变信号的采集，所述传感器监测模块输出端电性连接有数据采集与记录模块，且所述数据采集与记录模块输出端电性连接有数据处理模块，所述强度评估分析模块电性交互连接于所述数据处理模块输出端。
[0006]进一步的，所述飞机结构试验件分析模块主要通过有限元模拟计算方法确定飞机结构件应力集中最严重的部位，作为传感器的重点监测点。
[0007]进一步的，所述数据采集与记录模块包括数据采集单元、转换单元、压缩单元和记录单元，且所述数据采集单元输出端电性连接有所述转换单元，所述转换单元输出端电性连接有所述压缩单元，且所述压缩单元输出端电性连接有所述记录单元。
[0008]进一步的，所述数据采集单元主要完成对传感器检测数据的收集，转换单元用于数据的A/D转换，将数据转换成能被识别作业的格式，压缩单元用于数据的压缩，记录单元主要完成测试参数数据记录、测试数据记录以及整个数据系统的操作日志记录，数据记录单元将原始监测数据同步记录，便于后期数据分析和还原，数据采集与记录模块同时接受飞机飞参系统的授时，保证监测系统中记录数据包的时标同步性。
[0009]进一步的，所述将单方向的光纤光栅应变传感器安装在在应力集中根部来测量受
力最大方向的应变值，在此应变传感器附近30mm内至少粘贴四个三花应变片，分别测量受力最大方向的应变与受力最大方向呈90
°
方向的应变以及与受力最大方向呈45
°
方向的应变。
[0010]进一步的，所述数据处理模块包括数据分析单元、预警单元、实时反馈单元、计数单元和传输单元，且所述数据分析单元输出端电性连接有所述预警单元，所述预警单元输出端分别电性连接有所述实时反馈单元和所述计数单元，且所述计数单元输出端电性连接有所述传输单元。
[0011]进一步的，所述数据分析单元用于针对数据采集与记录模块采集到的数据进行分析即针对数据中有无异常，预警单元针对分析数据中的最大值对比历史数据，出现过高时即通过实时反馈单元将异常位置信息反馈至工作人员终端，计数单元用于记录出现异常的次数。
[0012]进一步的，所述强度评估分析模块包括接收单元、处理单元、转化单元、计算单元和构图单元，且所述接收单元输出端电性连接有所述处理单元，所述处理单元输出端电性连接有所述转化单元，且所述转化单元输出端电性连接有所述计算单元，所述计算单元输出端电性连接有所述构图单元。
[0013]进一步的，所述接收单元用于接收数据，处理单元用于对传输的应变监测数据进行处理，转化单元将光纤光栅应变传感器的监测数据转化成主应变、主应力数据，计算单元针对转换的主应变、主应力数据计算等效应力，构图单元针对数据的等效应力构建应力幅值和平均应力条形图，分析出关键部位的结构强度状态。
[0014]进一步的，所述强度评估分析模块输出端电性连接有标记模块，且所述标记模块包括数据追踪单元、定位单元和标记单元，所述数据追踪单元输出端电性连接有所述定位单元，且所述定位单元输出端电性连接有所述标记单元。
[0015]本专利技术提供了一种实时监测飞机机体结构强度的系统，具备以下有益效果：
[0016]基于实时监测飞机机体结构强度的系统，该实时监测飞机机体结构强度的系统，通过对飞机结构试验件进行静态试验，利用限元模拟计算方法确定飞机结构件应力集中最严重的部位，记录此位置，如果存在多个应力集中点，则记录多个位置，根据这些应力集中部位，在飞机结构件上对应的位置粘贴光纤光栅应变传感器，将单方向的应变传感器粘贴在应力集中根部来测量受力最大方向的应变值，通过传感器配合数据采集与记录模块同时接受飞机飞参系统的授时，保证监测系统中记录数据包的时标同步性，并内置预警单元，在监测异常时及时报警，并结合强度评估分析模块分析出关键部位的结构强度状态。
[0017]1.该实时监测飞机机体结构强度的系统，通过飞机结构试验件分析模块的设置，使其对飞机结构试验件进行静态试验，得出结构件材料的基本参数，并由此利用限元模拟计算方法确定飞机结构件应力集中最严重的部位，而最严重的的部位通常为应力集中部位，并将最严重的部位进行记录随后确定传感器的安装位置，该模块不仅能够针对飞机局部结构进行细节分析，同时还能够减小传感器的投放减小了资源的浪费情况。
[0018]2.该实时监测飞机机体结构强度的系统，通过传感器监测模块与数据采集与记录模块之间的相互配合设置，该传感器监测模块采用光纤光栅应变传感器具有体积小、重量轻，耐腐蚀以及抗电磁干扰的优点，配套以光纤解调设备为主的数据采集端以1kHz采样率对应变信号的采集，提升信号采集的准确性，同时数据采集端同时接受飞机飞参系统的授
时，保证监测系统中记录数据包的时标同步性，数据记录端将原始监测数据同步记录，便于后期数据分析和还原。
[0019]3.该实时监测飞机机体结构强度的系统，通过数据处理模块的设置，该数据处理模块可将数据采集与记录模块所采集的数据进行进一步处理，通过数据分析单元对数据进行分析，并由此确定数据有无异常，在分析中数据高于历史数据时，由预警单元与实时反馈单元与将异常位置信息反馈至工作人员终端，并通过记录单元用于记录出现异常的次数，方便后期工作人员对反馈位置的确定与检查。
[0020]4.该实时监测飞机机体结构强度的系统，通过强度评估分析模块的设置，使得利用接收单元接收监测的数据，并将光纤光栅应变传感器的监测数据转化成主应变、主应力数据，配合计算单元针对转换的主应变、主应力数据计算等效应力，集合计算的数据将其构建应力幅值和平均应力条形图，以便本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实时监测飞机机体结构强度的系统，包括飞机结构试验件分析模块(1)和强度评估分析模块(5)，所述飞机结构试验件分析模块(1)输出端电性连接有传感器监测模块(2)，所述传感器监测模块(2)包括光纤光栅应变传感器(201)和三花应变片(202)，且所述传感器监测模块(2)选用的光纤光栅应变传感器(201)体积小、重量轻，耐腐蚀以及抗电磁干扰，配套以光纤解调设备为主的数据采集端以1kHz采样率对应变信号的采集，所述传感器监测模块(2)输出端电性连接有数据采集与记录模块(3)，且所述数据采集与记录模块(3)输出端电性连接有数据处理模块(4)，所述强度评估分析模块(5)电性交互连接于所述数据处理模块(4)输出端。2.根据权利要求1所述的一种实时监测飞机机体结构强度的系统，其特征在于：所述飞机结构试验件分析模块(1)主要通过有限元模拟计算方法确定飞机结构件应力集中最严重的部位，作为传感器的重点监测点。3.根据权利要求1所述的一种实时监测飞机机体结构强度的系统，其特征在于：所述数据采集与记录模块(3)包括数据采集单元(301)、转换单元(302)、压缩单元(303)和记录单元(304)，且所述数据采集单元(301)输出端电性连接有所述转换单元(302)，所述转换单元(302)输出端电性连接有所述压缩单元(303)，且所述压缩单元(303)输出端电性连接有所述记录单元(304)。4.根据权利要求3所述的一种实时监测飞机机体结构强度的系统，其特征在于：所述数据采集单元(301)主要完成对传感器检测数据的收集，转换单元(302)用于数据的A/D转换，将数据转换成能被识别作业的格式，压缩单元(303)用于数据的压缩，记录单元(304)主要完成测试参数数据记录、测试数据记录以及整个数据系统的操作日志记录，数据记录单元304将原始监测数据同步记录，便于后期数据分析和还原，数据采集与记录模块(3)同时接受飞机飞参系统的授时，保证监测系统中记录数据包的时标同步性。5.根据权利要求1所述的一种实时监测飞机机体结构强度的系统，其特征在于：所述将单方向的光纤光栅应变传感器(201)安装在在应力集中根部来测量受力最大方向的应变值，在此应变传感器附近30mm内至少粘贴四个三花应变片(202)，分别测量受力最大方向的应变与受力最大方向呈90
°
方向的应变以及与受力最大方向呈45
°
【专利技术属性】
技术研发人员：朱英，朱俊，茅锡胶，
申请(专利权)人：江苏骏龙光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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