基于MXene/CNT薄膜传感器阵列的复合材料冲击定位及损伤监测

作     者：汪英 卢少微 张璐 WANG Ying;LU Shaowei;ZHANG Lu

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：《航空制造技术》 (Aeronautical Manufacturing Technology)

年 卷 期：2024年第67卷第13期

页      面：92-98页

核心收录：

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：航空科学基金项目(20220003054001) 教育部春晖计划国际合作项目(HZKY20220428) 沈阳市关键技术攻关计划项目(23-407-3-39) 

主　　题：复合材料 冲击定位 损伤监测 MXene/CNT薄膜传感器 冲击定位算法 

摘      要：复合材料层合板在服役过程中易受到冲击损伤,对结构产生不利影响。冲击引发的复合材料内部结构损伤能够缩短复合材料的使用寿命。因此,对于复合材料层合板冲击定位及损伤监测是必要的。以碳纳米管(CNT)和MXene薄膜为代表的新型碳纳米材料具有独特的纳米级结构和优良的物理性能。将MXene/CNT薄膜传感器阵列布置于监测范围内,提出了一种适用于传感器阵列的定位算法,该算法可以准确地计算和定位到监测区域的冲击位置。同时,可根据传感器相对电阻变化率判断试件损伤情况。最后,使用超声C扫描设备对结果进行对比验证。试验结果表明,传感器阵列响应计算结果与实际冲击位置吻合,且传感器相对电阻变化率与损伤严重程度相关。