低温储氢罐复合材料结构件光学传感监测技术

摘要整理

本文介绍了欧洲H2ELIOS项目（氢轻量化创新零排放飞机储罐）的相关研究工作。作者提出了一套针对中程飞行器液氢低温储罐的结构健康监测（SHM）系统设计方案。该系统设计用于在役安装和运行，可实现潜在损伤的早期发现和定位，对飞行安全和维护管理至关重要。采用光纤进行应变测量的优势在于：纯石英光纤能有效防止氢致变暗效应，且不含金属组件，消除了氢脆风险。研究重点包括分布式光纤传感器和光纤布拉格光栅（FBG）传感器的设计与应用，这些传感器在氢气暴露和低温条件下均表现出可靠的监测能力。此外，通过关联热塑性复合材料损伤特征与静动态响应，实现了对故障的深入分析，这是因为监测物理过程与损伤类型密切相关。研究成果包括成功评估参考复合材料结构的健康状态，为后续系统的资格认证奠定基础，该系统集成了商用和自主研发的硬件与软件模块。

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