| 单位名称 | 火箭军工程大学 | 大赛年份 | 2021年 | ||||
| 大赛届次 | 第16届 | 奖项 | 入围奖 | ||||
| 发明人姓名 | 张有宏 常新龙 张青 齐重阳 张磊 岳春国 任碧云 孙超凡 庞闯 | ||||||
| 技术领域 | 其他,国防 | ||||||
| 应用行业 | 国防 | ||||||
| 项目类别 | 专利 | ||||||
| 专利类型 | 实用新型 | ||||||
| 专利情况 | 申请号 | 申请日期 | |||||
| 专利号 | 授权日期 | ||||||
| 计算机软件著作权证书登记号 | |||||||
| 项目简介 | 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新 装备的结构健康监测与评估对装备安全服役有着重要的意义。通过对装备进行实时健康监测，及时发现装备结构内部存在的损伤问题及应力应变状态，可有效避免由于结构完整性降低而引发的灾难性事件。对于武器装备而言，光纤传感器由于非介电性、体积小、抗电磁干扰能力强、精度高、可实现分布式传感等优点，非常适合作为植入式传感器对装备结构内部损伤问题及应力应变状态进行监测预警。针对装备结构内部损伤及应力应变状态监测需求，本项目采用先进的飞秒激光逐点直写技术制造的光纤光栅(fsFBG)，结合自主研制的封装结构，以复杂的固体火箭发动机复合材料壳体和药柱粘接界面植入fsFBG为案例，在分析固体火箭发动机药柱粘接界面和复合材料壳体受力特点的基础上，进行了基于植入式fsFBG的装备光纤智能实时监测预警与评估研究。针对复杂装备结构的受力特点及fsFBG传感特性，设计了一种新型拼接式封装结构，利用低模量高泊松比的聚合物对fsFBG进行封装。在基于界面应力监测方法的基础上，提出了结合有限元分析和传感器应力测试数据相结合的复杂装备结构损伤及温度、应力和应变的实时监测原理、方法、预警及评估系统。为武器装备的研制、生产提供可靠保障 |
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| 2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面 （1）通过采用fsFBG，结合自主研制的封装结构，实现了植入传感器引入缺陷小（传感器直径最小达30μm）和应变量程大（≥20000με）的需求。（一种新型光纤光栅封装夹具ZL202120059321.4，2021.08.17授权）（2）针对复杂装备内部不同的缺陷和损伤类型，自主研制开发不同封装方式的fsFBG传感器，结合相关算法及分析，实现集增敏、保护、抗干扰功能为一体的复杂装备内部界面脱粘检测。（一种新型光纤光栅封装夹具ZL202120059321.42021.08.17授权；一种微波固化装置ZL202121429362.X2021.04.20授权；ZL201520097862.0，2015.06.24授权）（3）以结构复杂的固体火箭发动机为案例，将fsFBG引入固体火箭发动机推进剂/衬层/绝热层界面的健康状态监测中，通过对界面应力的监测实现发动机内部装药缺陷预警诊断。（一种用于检测粘接面力学特性的检测装置，ZL202120882160.9授权时间2021.10.13） |
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| 项目进展阶段 | 小批量试用 | ||||||
| 备注 | |||||||