基于多物理场监测的大型高精度复合材料航天器结构胶接变形与失效研究

基本信息
批准号:U1537102
项目类别:联合基金项目
资助金额:60.00
负责人:李志慧
学科分类:
依托单位:上海卫星装备研究所
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:曾捷,王珂,刘良威,胡晶晶,程涛,宋雪刚,马驰,熊稚莉,孟静
关键词:
航天器胶接结构光纤传感树脂基碳纤维复合材料变形与失效多物理场监测
结项摘要

For improving the stability and reliability of adhesive bonded structures of large complicated high precise spacecraft structures, a multiphysics distributed optical fiber monitoring system is proposed in this project. The system is employed to monitor spacecraft structures real time during the manufacturing and assembly process as well as the working time in orbit. The key scientific problems such as deformation prediction and monitoring, and failure identification of carbon fiber reinforced plastic adhesive bonded structures are expected to be solved..In this project, deformation theories of adhesive bonded structures are studied and the deformation prediction models are established. Then, the optical placement and topology of the optical fiber sensor network are researched and the multiphysics distributed monitoring system is built. Finally, feature extraction and information inversion of the multiphysics are studied to reconstruct the multiphysics and deformation, which are useful for deformation analysis and failure identification of the carbon fiber reinforced plastic adhesive bonded structures under various loads..The research results not only promote the applications of the optical fiber monitoring system in the large complicated high precise spacecraft structures such as satellites and space telescopes, but also provide reference for knowing the deformation laws of adhesive bonded structures, optimizing the design, manufacturing and assembly processes, and monitoring, sensing, serving and compensating deformation and failure of the spacecraft carbon fiber reinforced plastic adhesive bonded structures real time in orbit accurately.

本项目以提升大型高精度复合材料航天器胶接结构尺度稳定性与可靠性为目标,提出研究基于分布式光纤感知网络的航天器结构制造、装配及在轨服役阶段胶接变形与失效监测技术,以期解决树脂基碳纤维复合材料结构胶接变形预测、监测以及失效辨识等方面所面临的关键科学问题。.本项目研究树脂基碳纤维复合材料、铝合金材料胶接结构变形机理,并构建胶接变形预测模型。探索基于先进光纤感知器件与传感网的胶接结构多物理场分布式监测方法。研究复合材料胶接结构多物理场特征提取、反演重建以及可视化显示方法。在此基础上,研究不同属性热-力载荷耦合作用下复合材料胶接结构变形与失效特征。.研究成果有助于促进光纤传感监测技术在大型卫星、空间望远镜等高精度航天器结构中的应用,能够为掌握复合材料胶接结构变形规律,优化结构设计与制造装配工艺,以及实现面向在轨航天器复合材料结构的胶接变形与失效状态在线辨识、维护以及精度补偿提供理论与实践储备。

项目摘要

本项目将以实现复合材料胶接结构固化与服役阶段残余应力、应变分布等实时监测,提升胶接结构尺度稳定性与可靠性为目标,以期解决树脂基碳纤维复合材料结构胶接结构力学性能分析方面所面临的关键科学问题。.首先,研究树脂基碳纤维复合材料胶接结构变形机理以及复合材料/铝合金复合结构胶接固化历程实时监测。其次,研究构建基于先进光纤感知器件与传感网的胶接结构多物理场监测系统,实现航天器胶接结构内部温度测试以及应力、应变场监测反演。再次,研究不同属性动静态载荷作用下的碳纤维复合材料胶接结构强度、界面状态、疲劳性能及其监测方法。最后,研究基于分布式光纤传感器的航天领域碳纤维复合材料结构应变、温度等参数实时监测。研究成果将有助于促进光纤传感技术在大型卫星、空间望远镜等高精度航天器结构中的应用。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

DOI:10.14188/j.1671-8844.2019-03-007
发表时间:2019
3

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
4

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
5

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018

李志慧的其他基金

批准号:71804175
批准年份:2018
资助金额:18.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61373150
批准年份:2013
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:50808092
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61906109
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

多物理场耦合下复合材料结构疲劳失效机理研究

批准号:51675397
批准年份:2016
负责人:叶俊杰
学科分类:E0503
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
2

氢致金属变形失效的多场/多尺度研究与定量表征

批准号:11632007
批准年份:2016
负责人:李振环
学科分类:A0814
资助金额:320.00
项目类别:重点项目
3

基于大型桥梁的变形监测与动态可视化研究

批准号:51368056
批准年份:2013
负责人:阿力甫·努尔买买提
学科分类:E0806
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
4

基于分子与多物理场模拟的高炉炉缸内形在线监测与优化方法

批准号:61573383
批准年份:2015
负责人:周萍
学科分类:F0301
资助金额:65.00
项目类别:面上项目