复合材料健康监测的硅基柔性传感器多尺度动力学研究

项目名称： 复合材料健康监测的硅基柔性传感器多尺度动力学研究

项目编号： No.50975220

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 訾艳阳

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 40万元

中文摘要： 本项目以复合材料在线健康监测为背景，围绕大变形柔性传感器的设计优化及其损伤奇异性的多尺度建模与动力学分析展开研究。针对易拉伸、可折叠、抗损坏的柔性传感器的要求，引入波形硅和弓形交联导电体两种柔性结构，提出采用双步转移工艺的硅基柔性传感器设计方案；集成多种物理量敏感元件，设计能够缠绕、铺设在复合材料表面或嵌入其内部的新型硅基柔性传感器；提出适合于损伤奇异性分析的多域多尺度建模方法，揭示损伤从微观到宏观的演变规律及其动力学特性；提出算子自定义小波有限元的自适应算法和基于信息保存法的DSMC并行算法，提高宏观有限元建模与微观分子动力学模拟的效率和精度；进行冲击与交变载荷作用下的微观结构疲劳实验和动态信号的分析，将实验测试与多尺度动力学分析结果相结合，发现硅基柔性传感器结构的薄弱环节并提出改进设计方案，为航空航天装备复合材料在线健康监测的柔性传感器设计与应用提供有价值的基础理论和关键技术。

中文关键词： 复合材料健康监测；硅基柔性传感器薄膜；多段弓形交联导体；结构优化；封装力学

英文摘要：

英文关键词： health monitoring of composite；silicon-based flexible sensor；multi-arced crosslinking condu；structure optimization；encapsulation mechanics