基于柔性涡流阵列传感器的金属结构裂纹监测原理与技术国防工业出版社当当图书正版_何宇廷，陈涛，等著;_9787118131925

本书针对飞机、起重机械、压力容器等重要装备关键结构的裂纹损伤监测的重大现实需求，开展基于柔性涡流阵列传感器的金属结构裂纹监测原理与技术研究。以飞机结构为主要研究对象，研制相关传感器及配套设备，分析监测机理，提出优化方式实现高灵敏感知；建立逆向求解方法，提出输出表征方法实现高可靠监测；研究失效模式和机理，提出耐久集成方法实现服役环境下耐久集成。可为相关装备研制、使用管理的技术与管理人员提供损伤监测手段，也可作为数字孪生等领域研究人员参考用书。

第一篇金属结构裂纹监测技术概述

第 1 章结构健康监测技术概况
1.1 结构健康监测的研究背景
1.2 结构健康监测的功能
1.2.1 结构健康监测的输入层
1.2.2 结构健康监测的输出层
1.3 结构健康监测的分类
1.3.1 定期结构健康监测
1.3.2 实时结构健康监测
1.4 结构健康监测的主要内容
1.5 结构健康监测的系统框架
第 2 章金属结构裂纹监测技术概况
2.1 金属结构裂纹监测技术的背景概述
2.2 金属结构裂纹监测的概念内涵
2.3 金属结构裂纹监测技术的研究意义
2.4 金属结构裂纹监测技术的研究现状与发展趋势
2.4.1 金属结构裂纹监测技术的研究现状
2.4.2 各类金属结构裂纹监测技术的对比分析
2.4.3 金属结构裂纹监测技术的发展趋势

第二篇基于柔性涡流阵列传感器的金属结构裂纹监测原理

第 3 章电磁涡流检测的基本原理
3.1 电磁涡流检测技术的基本原理
3.2 电磁涡流检测技术的发展
3.2.1 远场电磁涡流检测技术
3.2.2 多频电磁涡流检测技术
3.2.3 脉冲电磁涡流检测技术
3.2.4 磁光涡流检测技术
3.2.5 涡流阵列检测技术
3.3 柔性涡流阵列传感器的基本监测原理
第 4 章柔性涡流阵列传感器半解析正向模型
4.1 柔性涡流阵列传感器的半解析正向等效模型建立
4.2 柔性涡流阵列传感器在线监测基本物理模型
4.3 加权残值法
4.4 传感器半解析正向模型的建模路线
4.5 传感器半解析正向模型的建模过程
4.5.1 时谐场位函数方程的建立及通解分析
4.5.2 柱坐标系下时谐空间场量的贝塞尔级数解表达式
4.5.3 线圈界面处线电流密度的贝塞尔级数系数表达式
4.5.4 线圈界面处磁矢和线电流密度的贝塞尔级数系数关系式
4.5.5 子域残值线性方程组的建立
4.5.6 传感器多通道跨阻求解
4.6 传感器半解析正向等效模型实验验证
第 5 章柔性涡流阵列传感器参数对裂纹监测灵敏度的影响
5.1 传感器跨阻抗响应特性分析
5.1.1 跨阻抗双参数网格平面图
5.1.2 线圈电流与结构涡流场分布
5.2 激励参数对传感器监测灵敏度的影响规律研究
5.3 结构参数对传感器监测灵敏度的影响规律研究
5.3.1 导线厚度
5.3.2 基材厚度
5.3.3 传感器中心孔半径
5.3.4 感应线圈与激励线圈水平间距
5.3.5 激励线圈与感应线圈宽度比值
第 6 章柔性涡流传感器裂纹扰动半解析模型
6.1 柔性涡流传感器裂纹扰动半解析模型构建
6.2 柔性涡流传感器裂纹扰动半解析模型的建模路线
6.2.1 裂纹和结构表面三维网格划分
6.2.2 自由电荷密度分布
6.2.3 扰动电压
6.2.4 模型推广
6.3 半解析扰动模型实验验证
6.4 扰动模型应用
6.4.1 裂纹对传感器扰动电压信号的影响
6.4.2 传感器优化设计

第三篇基于环状涡流阵列传感器的金属结构裂纹监测技术

第 7 章金属结构裂纹监测系统研制与试验验证
7.1 多通道结构裂纹在线监测系统
7.1.1 系统硬件框架
7.1.2 系统软件框架
7.1.3 谐波信号幅值和相位提取的多重相关法
7.1.4 基于监测数据流裂纹特征模式在线提取的损伤识别算法
7.2 柔性涡流阵列传感器制备
7.3 裂纹监测系统在典型金属结构件疲劳裂纹监测中的应用验证
7.3.1 疲劳试验相关概念
7.3.2 传感器在线监测功能验证试验
7.3.3 中心孔板试件疲劳损伤监测试验
7.3.4 典型连接试件疲劳损伤监测试验
7.3.5 阳极氧化试件疲劳损伤监测试验
第 8 章环状涡流阵列传感器的优化设计
8.1 环状涡流阵列传感器的裂纹监测机理分析
8.1.1 含裂纹结构的三维有限元模型
8.1.2 裂纹对传感器跨阻抗输出的影响机理研究
8.1.3 被测材料电磁特性参数与提离距离对传感器跨阻抗的影响研究
8.2 环状涡流阵列传感器裂纹监测灵敏度优化
8.2.1 激励反向传感器的裂纹监测灵敏度分析
8.2.2 分时激励传感器的裂纹监测灵敏度优化
8.3 传感器裂纹监测灵敏度的试验验证
第 9 章基于传感器跨阻抗特性的被测材料电导率逆向求解
9.1 基于正向等效模型的传感器跨阻抗特性分析
9.1.1 非铁磁性材料的传感器跨阻抗特性分析
9.1.2 铁磁性材料的传感器跨阻抗特性分析
9.2 传感器跨阻抗测量结果的修正方法
9.2.1 传感器跨阻抗修正模型的建立
9.2.2 传感器跨阻抗修正方法的试验验证
9.3 被测材料电导率的逆向求解算法
9.3.1 目标点的定位算法
9.3.2 电导率与提离距离的插值求解
9.3.3 电导率和提离距离逆向求解的应用
第 10 章典型服役环境干扰下传感器输出特性表征
10.1 具有校准通道的环状涡流阵列传感器
10.2 结构应力变化对传感器输出特性的影响
10.2.1 结构应力变化对非铁磁性材料裂纹监测的影响
10.2.2 结构应力变化对铁磁性材料裂纹监测特性的影响
10.3 环境温度变化对传感器裂纹监测特性的影响
10.3.1 环境温度变化对传感器信号的影响研究
10.3.2 环境温度影响抑制方法在结构裂纹在线监测中的有效性研究
10.4 电磁辐射干扰对传感器特征信号的影响
第 11 章典型服役环境下柔性涡流阵列传感器耐久集成征
11.1 柔性涡流阵列传感器的集成方法
11.2 典型服役环境下传感器集成后的耐久性试验

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