基于碳纳米纸传感器和深度学习的碳纤维复合材料损伤监测

作     者：杜禹樵 马成坤 王柏涛 王晨宇 张璐 王晓强 DU Yuqiao;MA Chengkun;WANG Baitao;WANG Chenyu;ZHANG Lu;WANG Xiaoqiang

作者机构：沈阳航空航天大学航空宇航学院沈阳110136 沈阳航空航天大学材料科学与工程学院沈阳110136 

出 版 物：《沈阳航空航天大学学报》 (Journal of Shenyang Aerospace University)

年 卷 期：2024年第41卷第3期

页      面：43-52页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：辽宁省兴辽英才计划项目(项目编号:XLYC2203026) 

主　　题：碳纤维增强聚合物复合材料 碳纳米纸传感器 损伤监测 深度学习 人工神经网络 

摘      要：纤维增强树脂基复合材料损伤机理复杂,为保证其长期稳定应用,需要采用先进的健康监测技术对其进行损伤监测。基于碳纳米纸传感器可灵敏监测电阻变化,对碳纤维增强聚合物(carbon fibre reinforced polymer composite,CFRP)复合材料进行冲击损伤监测,并设计出一套基于人工神经网络(artificial neural network,ANN)深度学习算法的损伤监测系统。通过数据分析可知,该系统可长期有效地监测CFRP的损伤发生与位置预测,且损伤位置精确度高达92%。该损伤监测系统可实现对复合材料健康状况的评估。