摘要:针对无损检测与结构健康监测技术的发展趋势与挑战，介绍了一种无源无线射频识别（Radio frequency identification，RFID）监测传感器，并揭示了其在结构健康监测，特别是在航空航天领域的潜在应用。然后，从传感机制、信号测量、特征分析与提取等多角度对RFID传感技术在结构健康监测领域应用和存在的问题进行了全面阐述。最后，对RFID传感技术的发展前景和研究方向做了展望。本文为RFID传感技术在结构健康监测领域的研究和应用提供了理论指导和设计依据。

摘要:相控阵超声检测技术是一种多通道超声检测方法，与常规单通道水浸超声检测技术相比，检测方案的制定更加灵活也更加复杂。在针对复杂型面结构进行检测方案设计时，错误的检测方案将可能产生缺陷的 误检、漏检等严重问题。为了针对航空航天领域广泛存在的复杂结构试件制定最优的相控阵超声检测方案，本文提出了一套针对复杂型面结构的相控阵超声检测方案设计流程，并对其中涉及的关键技术和应用进行介绍。首先，对流程框架进行总体概述，表明检测方案设计的重要性和必要性；然后针对其中涉及的5项关键理论方法的核心原理及用途进行介绍；最后搭建相控阵超声软硬件平台，实现上述关键理论方法，并用于航空航天典型结构件的检测研究。研究结果表明，所制定方案能够准确检出结构内部的预埋缺陷，满足被测对象的检测要求，并且所提出的检测方案设计流程及采用的关键理论方法有效地提高了检测方案的设计效率，对航空航天等重要领域复杂结构试件的检测应用具有一定的理论指导及应用价值。

摘要:飞机结构的损伤严重影响着飞机的飞行安全，为了解决飞机复合材料结构损伤难以有效识别问题，本文提出一种基于广义回归神经网络（General regression neural network，GRNN）与极限学习机（Extreme learning machine，ELM）组合的飞机复合材料结构损伤识别新方法。首先对飞机复合材料层合板进行冲击，而后对其进行疲劳拉伸试验，通过优化布局在复合材料层合板上的光纤光栅传感器募集应变信息，并对其进行预处理。采用变分模态分解（Variational mode decomposition，VMD）对募集的应变信息进行自适应分解，得到多个基本模式分量(Intrinsic mode function, IMF)。计算各阶IMF分量的奇异熵，通过核独立主元分析 (Kernel independent component analysis, KICA) 方法对奇异熵进行特征融合，构建融合特征向量。采用融合特征向量建立基于GRNN-ELM的复合材料结构损伤识别模型，通过试验对损伤识别模型的有效性进行了验证，并分别与所构建的ELM和GRNN损伤识别模型的识别结果进行比较。结果表明，该方法能有效对飞机复合材料结构损伤进行识别，具有很好的工程应用价值。

摘要:在对复杂航空结构的Lamb波损伤成像中，Lamb波频散容易使信号波包发生扩展和变形，从而降低信号的分辨率，并最终影响损伤监测结果，因此Lamb波频散补偿已成为急需解决的一个重要问题。目前常用的频散补偿方法需要理论计算Lamb波频散曲线，难以适用于复杂航空结构。本文利用现场直接测得的相对波数曲线进行线性频散信号构建（Linearly-dispersive signal construction，LDSC）的频散补偿处理，解决了航空复杂结构中 Lamb波频散难以补偿的问题。然后，将LDSC用于延迟叠加损伤成像中，以实现高分辨率损伤成像。为了降低多反射的复杂航空结构形式对成像结果的影响，引入了1.5波峰正弦调制的准宽带Lamb波激励波形。最后通过在真实复杂的某型飞机大梁结构上的实验证明了所提方法的有效性。

摘要:为提高基于Lamb波损伤定位成像的对比度和可靠性，提出了一种基于证据理论多传感器信息融合的损伤成像方法。基于连续小波变换，确定了传感路径的时间延迟，进而采用椭圆定位法进行损伤成像。以信号时频带能量变化率为指标，确定了传感路径的权重值，提出了一种基于加权比例冲突再分配（Proportional conflict redistribution，PCR）证据融合算法，并以此对多组传感路径的定位成像进行融 合。试验结果表明，该方法具有较好的成像对比度，且能降低因部分传感路径时间延迟判断失误对成像结果造成的影响。

摘要:闪光灯激励的红外热像检测法是一种非接触式的光学无损检测技术，有望应用于固体火箭发动机绝热层脱粘的在线检测。为了推进该技术在固体火箭发动机绝热层脱粘检测中的应用，用数值模拟和实验方法研究了固体火箭发动机绝热层脱粘脉冲热像检测的规律，得到了决策参数与结构参数之间的定量关系；提出了检测极限的确定准则，并计算了脱粘大小和深度（绝热层厚度）的检测极限；提出了脱粘尺寸的测量方法及误差修正公式。所得的方程、数据和结论为固体火箭发动机绝热层脱粘的红外无损检测提供了科学依据和操作准则。

摘要:静电除尘器除尘效率极大地取决于电场电压输出，其控制关键在于电场发生闪络故障后的电压恢复策略。经典闪络故障恢复方法，如三线法、二线法，大多通过设定较长的低电压运行区间或设定输出电压上限实现电压输出控制，前者平均电压输出过低，而后者对电场特性的变换适应能力不足。为克服上述方法的不足，本文提出一种基于支持向量回归数据预测的方法，通过对临近故障电压的分析，推测出当前电场可能的闪络故障电压，并以此为基础，对二线法进行改进。4组不同工况的对比实验结果证明，本文方法不仅保留了三线法的环境自动适应能力，而且提高了系统的平均电压输出，其优越性得到验证。

摘要:针对油浸式变压器的故障诊断问题，提出一种利用差异化的粗糙集属性约简与有向无环图-支持向量机（DAG-SVM）相结合的方法实现变压器故障类型的快速诊断。该方法首先通过油浸液中溶解气体量的历史数据及其对应的故障类型建立原始故障决策表；然后利用等频率间隔划分法对条件属性数据作离散化处理，利用差分矩阵对决策表信息进行差异化属性约简，建立每两类故障间的诊断规则，消除对决策结果区分度较低的冗余属性；最后根据约简属性的对应数据作为特征向量输入，构建有向无环图-支持向量机多分类诊断网络，进而实现对故障类型的判断。仿真实例表明，该方法在系统检测中提高了故障诊断的准确率。

摘要:介绍了一种恒速直线面扫描方式下的连续扫描激光多普勒测振（Continuous scanning laser Doppler vibrometry，CSLDV）方法。该方法在扫描多普勒测振系统的基础上，通过控制激光头两个相互垂直的扫描镜连续恒速运动实现激光点在被测平面连续扫描测试。本文阐述了恒速直线面扫描连续激光多普勒测振的基本理论，以及测试信号处理过程中的延迟去除和振型解调中的滤波器选择、坐标变换等内容，并以平板结构为例完成了连续激光多普勒测振实验及数据分析方法的验证，采用最小化虚部振型的方法解调了测试工作变形。结果表明，由恒速直线面扫描测试获得的工作变形与相应模态振型十分接近，可以作为空间分辨率很高的振型测试数据。连续扫描激光多普勒测振技术是一种高分辨率振型测试的高效方法，具有十分重要的应用价值。

摘要:基于应力诱发表面扩散的经典理论，用有限元法模拟了线宽对铜内连导线中沿晶微裂纹演化的影响。数值模拟结果表明：随着 线宽的减小，椭圆形沿晶微裂纹存在分节与不分节两种演化分叉趋势，且演化分节存在临界线宽hc；当h≤hc时，沿晶微裂纹分节成3个新的沿晶 微裂纹；当h>hc时，沿晶微裂纹圆柱化。沿晶微裂纹分节时间tf随线宽的减小而减小，即减小线宽会加速微裂纹分节。临界外载σc与临界形态比βc随线宽的减小而减小，即减小线宽有利于沿晶微裂纹分节。临界外载和临界形态比随晶界能与表面能比值的增大而减小，且沿晶微裂纹比晶内微裂纹更易发生分节。

摘要:随着民用飞机和航线数量的不断攀升，民航业进入了大数据时代，如何有效地检测异常数据并且避免它们对分析结果的不利影响是研究的焦点。本文围绕四分位法和目前民航界惯用的标准差法展开讨论，主要从数据集分布、异常值比例、异常值检测能力、抗扰动性和可视化效果5方面对四分位法和标准差法进行分析。最后通过快速存取记录器(Quick access recorder, QAR)数据分析论证，四分位法在上述5方面都表现出比标准差法更好的性质，四分位法更适合应用在民航告警领域。

摘要:随着开关频率的增大，寄生电感对碳化硅（SiC）器件动态开关过程的影响程度也越来越大，无法充分发挥其高速开关下低开关损耗的性能优势。本文采用理论定性分析与实验定量研究相结合的方法，考虑相关寄生电感，对SiC MOSFET基本开关电路建立数学模型，确立影响开关特性的主要因素，然后通过SiC器件高速电路双脉冲测试平台，对各部分寄生电感对SiC器件开关性能的影响进行系统研究，揭示寄生电感对SiC MOSFET开关特性的影响规律。在此基础之上，根据SiC高速开关电路实际布局的限制，在布局紧凑程度或回路走线总长度相对不变的情况下，对各部分寄生电感的匹配关系进行研究，归纳出SiC器件开关过程受寄生参数影响的特性规律，从而指导SiC基高速开关电路的优化布局设计。

摘要:合成孔径聚焦技术 (Synthetic aperture focusing technique, SAFT)通过叠加邻近多道通的回波信息，可增强目标缺陷的信号特征，被广泛应用于超声无损检测领域。对于大深度混凝土结构的无损检测问题，由于超声波的衰减作用明显，传统B扫描及SAFT方法的成像效果均 不理想。为提高混凝土超声成像的质量，测定了混凝土中超声波传播的相对衰减系数，引入幅度补偿技术对微弱回波信号进行幅度补偿，然后再对补偿信号进行SAFT成像处理，进一步增强了超声成像效果。人工混凝土块实验表明，本文所提方法比传统成像方法具有更高的成像分辨率，底部缺陷反射更加清晰，同时内嵌铁管及木块的实验均验证了本文方法的有效性。

摘要:海洋环境下预应力混凝土箱梁，由于长期受到大气中氯盐的侵蚀作用，结构往往过早发生破坏，不能达到100年的耐久性设计要求。本文提出一系列技术措施：提高混凝土耐久性、增加保护层厚度、表面涂刷硅烷、采用不锈钢筋以及掺入阻锈剂，并基于可靠度理论，对各措施条件下预应力混凝土箱梁底板第一排主筋的锈蚀概率进行分析计算，然后进行分析比较，获得了预应力混凝土箱梁实现长寿命的可能技术途径及其效果，对实际工程设计具有直接的参考价值。

摘要:对7块压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板进行了纵向剪切承载力试验，研究了轻骨料混凝土组合楼板纵向剪切承载力影响因素和计算方法。研究结果表明:剪跨越小，组合楼板越厚，组合楼板纵向剪切承载力越高；设置横向抗剪钢筋也会明显增加纵向剪切承载力，并且抗滑移能力提高显著。分别采用m-k法和部分抗剪连接（Partial shear connection, PSC）法得到了计算该类型压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板纵向剪切承载力的重要参数，其中所得 m，k系数应用于纵向剪切承载力计算时相比其他文献所得值更加准确，交界面纵向剪切强度与剪跨比呈线性相关，两种方法均能较准确预测纵向剪切承载力，为轻骨料混凝土组合楼板的工程设计提供了试验数据及理论基础。

摘要:地基剪切波速与土基密实程度直接相关，广泛应用于场道地基压实质量评估。现有剪切波速测试模型主要考虑干密度、含水率等因素，忽略了土基应力对剪切波速的影响，导致利用剪切波速测定高深度及大应力状态土层力学性能时存在较大误差。本文设计了土基应力与剪切波速试验装置，开展了变应力条件下粘土和砂土两种土样的剪切波速试验，研究了土颗粒应力传播及应力损失条件下剪切波速变化特性，建立了基于应力扩散的地基土剪切波速与土中应力相关性模型，并对模型计算结果与现场实测数据进行对比分析，以验证模型的有效性。结果表明：土基剪切波速随应力的增大总体呈增大趋势；应力相等条件下，土体剪切波速随测试土层厚度的增大而下降，地基应力对土基剪切波速影响显著。

摘要:为提高排水性沥青路面的设计可靠性，采用三维渗流有限元分析方法，并依据短时临近降雨强度等级划分标准对路面的排水性能进行计算和评价。研究结果表明：增加路面横坡坡度、排水层厚度以及排水层材料的渗透系数均能够有效提高排水性沥青路面的排水能力，路面宽度对排水路面的排水能力影响也十分显著。通过计算确定了路面在一定的降雨强度条件下不出现地表径流的条件，可用于指导排水路面排水层厚度、横坡坡度的选择以及排水性沥青混合料目标空隙率的确定。

摘要:在材料内部气压低于100 Pa时，玻璃纤维、陶瓷纤维等芯材与泡沫类、粉末类芯材相比，其导热系数最小。为了研究纤维导热性能的影响因素，基于随机参数原理构造纤维的内部结构，结合格子波尔兹曼方法（Lattice-Boltzmann method，LBM）分析了纤维直径、纤维长度及孔隙率对于导热系数的影响。然后将模拟结果与实验结果进行对比，结论表明两者吻合性良好，证明本文所采用的方法可以有效地预测纤维导热系数。

摘要:超细玻璃纤维棉毡具有优异的隔热、吸音和过滤性能以及A级不燃特性，高温热处理对其性能有显著影响。采用离心喷吹法制备超细玻璃纤维棉毡，然后在100~500 ℃及大气气压下进行热处理。通过金相显微镜、电子万能材料试验机和耐驰导热系数测试仪分别对棉毡的显微结构、力学性能和隔热性能进行测试。结果表明，随着处理温度上升，超细玻璃棉毡的纤维直径增大，棉毡孔隙直径减小，质量损失增加，并在400 ℃以后变化幅度显著提升；超细玻璃棉毡的抗撕裂强度逐渐下降，并在处理温度为300 ℃以上时下降非常迅速；导热系数逐渐升高，在400 ℃前上升平缓，400 ℃以后上升速率增加明显。

摘要:根据真空绝热原理提出一种可在高温环境下使用的新型高温真空绝热板（High-temperature vacuum insulation panel，ＨＴ-VIP）。在多孔碳 化硅泡沫芯材表面包覆多层碳纤维布，通过化学气相渗透 (Chemical vapor infiltration, CVI)热解碳的方法对外壳碳纤维体进行增密，然后采用聚合物浸渍裂解（Polymer infiltration and pyrolysis，PIP）工艺制备玻璃碳对材料进行致密化处理，最后采用低压化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)工艺沉积 SiC涂层对材料进行封装，制备出一种具有耐高温、密度低、强度高、低导热以及抗热冲击的新型高温真空绝热复合材料。制备的 致密碳纤维增强复合材料，材料内部为真空状态，材料密度为0.81 g/cm3，抗压强度为8.75 MPa。当温度为100~900 ℃时，高温VIP有效热导热系数从0.20 W/mK逐渐增加到1.16 W/mK，比C/C和C/SiC复合材料低一个数量级。