复合材料承压结构健康监测技术研究进展

复合材料承压结构是指采用复合材料制造的用于承受压力的部件,例如车载储氢容器、液氧贮箱、固体火箭发动机等.结构具有轻质高强、可设计性好等诸多优点,在航空航天、汽车和石化等领域得到广泛应用.然而在严苛服役条件下,复合材料承压结构的损伤积累及扩展极易导致部件失效,因此为提高其在役安全性,发展先进结构健康监测技术至关重要.本文首先详细对比了超声导波、声发射、红外、光纤光栅等监测方法的优缺点,重点阐述了复合材料承压结构健康监测方法及研究进展.其次,针对复合材料承压结构的材料特征,讨论了植入式微纳材料传感器在纤维/基体界面和层间性能监测方面应用及面临的关键挑战.最后,探讨了新型传感技术及人工智能方法的研发进展,并分析了其在复合材料承压结构在役安全保障领域的应用前景.