健康管理与智能传感

一、研究中心简介

        厦门大学飞行器健康管理技术研究中心成立于2016年10月10日,面向飞行器全寿命周期管理,发展飞行器健康管理关键技术,服务于国家航空航天重大需求(特别是大飞机专项和两机专项)和厦门航空产业。研究领域覆盖结构健康监测与管理技术、发动机健康管理技术、复合材料结构维护修理技术、先进传感技术(侧重压电和光纤传感)、无损检测(侧重电磁检测、超声检测、X射线检测)、电子信息以及仪器科学等方面。目前研究中心已经与中国商用飞机有限责任公司、中国航空发动机集团有限公司、厦门太古飞机工程有限公司等著名航空企业、斯坦福大学等国际知名大学建立了科研合作关系,目前正与厦门市、中国商飞、中国航发共建厦门大学航空维修与检测技术研究中心。研究中心拥有国际上先进的无损检测、结构健康监测设备,目前承担多项国家级和省部级课题。

二、研究队伍

        研究中心领军人才卿新林博士是中组部从美国引进的飞行器结构健康管理领域的唯一一位“千人计划”长期创新类人才、国家外专局高端外专项目《大型客机项目》专家。研究队伍由厦门大学航空航天学院仪器与电气系相关教师和其他跨学科研究人员组成,共计教授10人,副教授13人,助理教授12人,其中国家“千人计划”2人(其中1人为长期类),闽江学者1人,教育部新世纪优秀人才1人。

三、主要承担课题(由仪器系教师近5年承担)

四、主要科研成果简介

1.民机综合健康管理技术研究

(1)民机综合健康管理系统体系架构

  • 包括机载健康管理系统、空地数据链及地面健康管理系统;

  • 机载系统通过传感器或BITE采集飞行器原始状态信息,中央处理系统对原始状态信息进行初步诊断;

  • 地面系统通过无线网络实时接收故障和临界故障信息,另一方面在飞机着陆后通过下载接口下载更详尽的状态信息;

  • 结合故障或损伤诊断结果制定视情维护策略。


(2)大型民机结构健康监测技术体系构架

  • 据常见损伤类型,确定监测区域与对象;

  • 选择与评估满足监测要求的传感器;

  • 处理传感信号,提取特征参量;

  • 分析损伤位置与大小;

  • 预测剩余寿命,制定维护策略。


2.结构损伤定量化监测技术

(1)结构损伤大小表征与成像

(2)超声导波温度补偿

        环境变化(如结构应力和温度)易导致损伤虚报或误报,解决超声导波环境效应是提高超声导波损伤定量化监测技术可靠性的关键问题,提出了基于自适应数字滤波的超声导波温度补偿方法。

3.超声导波结构健康监测技术验证

(1)火箭贮箱绝热层脱粘监测

(2)全尺寸复合材料尾翼静力试验中的损伤监测

  • 压电传感器数目228,温度传感器数目4个;

  • 零干涉传感器网络拓扑布设技术;

  • 监测结果与无损检测结果相吻合。


(3)高应变区域压电传感器可靠性设计

(4)面向大型航空结构健康监测的多主体协作融合技术

(5)电磁无损检测

(6)超声无损检测



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