温度对压电陶瓷传感器信号传输的影响研究

程淑莲 穆腾飞

(1.上海飞机制造有限公司，上海 201324； 2. 上海飞机设计研究院，上海 201210)

0 引言

飞机是具备高技术含量的长生命周期产品，飞机结构通常与飞机同寿。在飞机运行期间，飞机结构在温度、湿度和压力等耦合条件下，长期承受如疲劳等形式的载荷作用，经常会导致难以避免的结构损伤，进而导致结构部件功能的下降、甚至失效，引发灾难性事故的发生，如[1]：2001年，一架A300飞机在空中飞行过程中，其垂尾与机体分离，导致悲剧事故；1988年，一架波音737飞机在空中飞行过程中，其机身顶部结构与机体分离，导致悲剧事故。对传统的飞机结构而言，其主要结构材料为金属材料，基于该材料的损伤模式通常表现为疲劳裂纹、凹陷、腐蚀等。随着材料技术的迅猛发展，对现代飞机结构选材而言，目前的结构材料主要可分为先进合金材料和复合材料两大类，但由于复合材料具备性能可设计性强、比强度和比刚度高、抗腐蚀性和抗疲劳性良好、成型能力优秀等优势，在航空领域得到了愈加广泛的应用，如在波音787-8中，纤维加强复合材料使用比例为50%，在A350XWB中，复合材料应用比例高达52%。可以说，先进复合材料的应用程度已经成为了现代飞行器先进程度的重要指标之一[2-3]。相对金属材料，复合材料虽然具备一定优势，但也存在与金属材料类似的损伤问题，这类问题仍然会影响到飞机的运行安全与维护成本等。复合材料的损伤模式通常表现为纤维断裂、基体裂纹、纤维基体脱黏、分层等，如何有效地监测复合材料的健康状况，仍然是一项具备挑战的难题。……