本書以金屬結構疲勞裂紋損傷監測為背景,針對現有損傷監測傳感器難以實現與金屬結構一體化集成導致的耐久性差、虛警率高等問題,開展了基于物理氣相沉積(PVD)技術的金屬結構裂紋監測原理與技術研究。
本書以金屬結構作為主要研究對象,設計研制了用于金屬結構裂紋定量監測的PVD薄膜傳感器及配套設備,分析了PVD傳感器的裂紋監測機理,總結了PVD制備工藝參數對膜層結構、性能的影響規律,制備出了具有優良耐磨性能和結合強度的損傷傳感層,實現了傳感器與金屬基體的高度一體化集成,并具有對金屬結構裂紋損傷的高靈敏感知能力,提出了針對PVD薄膜傳感器的裂紋定量識別方法,進行了PVD薄膜傳感器信號產生、實時采集、分析處理和結構損傷識別功能模塊的軟、硬件集成,搭建了多通道飛機金屬結構裂紋在線監測系統,開展了典型載荷譜下和典型工作環境下金屬試樣的疲勞裂紋監測實驗,驗證了PVD薄膜傳感器對金屬結構工作環境的適應等
●第1章 金屬結構裂紋監測技術概述
1.1結構健康監測的研究背景
1.2金屬結構裂紋監測技術現狀
1.3金屬結構裂紋監測技術發展趨勢
1.4基于PVD的金屬結構裂紋監測技術的提出
第2章 物理氣相沉積(PVD)原理與技術
2.1物理氣相沉積技術概述
2.2物理氣相沉積基本原理
2.2.1蒸發鍍膜
2.2.2濺射鍍膜
2.2.3離子鍍膜
2.3物理氣相沉積技術的比較
2.4PVD薄膜傳感器制備工藝的確定
第3章 基于PVD的金屬結構裂紋監測機理與可行性驗證
3.1PVD薄膜傳感器
3.1.1PVD薄膜傳感器概念
3.1.2PVD薄膜傳感器的初步設計方案
3.2基于PVD薄膜傳感器的裂紋監測機理分析
3.2.1監測電位與裂紋深度間的關系
3.2.2監測電位與裂紋長度間的關系
3.2.3PVD薄膜傳感器監測金屬結構裂紋的基本原理
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