奖励名称： | 2019年度江苏省科学技术奖一等奖 |
成果名称： | 复杂航空结构的轻量化监测与可靠诊断 |
获奖人员： | 袁慎芳，邱雷，张强，白生宝，鲍峤，任元强，蔡佳昆，杨宇，于海蛟，蔡建，陈健 |
成果简介： |
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航空结构形式复杂、复合材料等新材料性能复杂、试验和服役条件复杂，在线监测及准确诊断难度大，装备仅美国掌握，国内空白。该项目提出并建立了基于导波的复杂航空结构轻量化监测与可靠诊断理论方法和设计体系，研发系列工程应用装备，满足了国家重大军民用型号发展和保障的急需。
主要创新和发明如下：（1）发明了压电导波夹层传感器网络的柔性引线封装、结构共形匹配设计方法及传感器网络与复杂结构的表贴共固化集成方法，一体化集成传感器网络实现轻量化、长寿命，附加重量仅55g/m2。（2）发明了各向异性补偿-时空域变换频散补偿-波数域滤波的结构冲击和损伤聚焦成像方法、发明主动导波-概率趋势挖掘的结构损伤动态概率诊断方法，显著提升了复杂形式下结构损伤监测信噪比及复杂条件下诊断可靠性，诊断准确率达90%以上。（3）发明了多级离散降噪及特征数字序列辨识的冲击监测方法，突破了结构多部位大面积冲击监测时的系统组网和冲突消解等关键技术，解决了航空复合材料结构冲击的大面积、轻量化在线监测难题，冲击监测准确率大于90%。（4）世界首创了集成式导波结构在线监测与诊断系统实现方法，研制了系列导波结构在线监测系统，其中轻量化结构损伤在线监测系统重量仅470g，轻量化数字式结构冲击监测节点重量小于60g，为复杂航空结构冲击及损伤轻量化在线监测提供了应用装备，填补了国内空白。
应用10多个重要型号，经济效益14.5亿元；为重要机型延寿、精细化维修策略制定，及寿命科学管理提供了关键技术；应用于多个重要型号飞机设计试验，显著提升了试验效率；还被瑞士机构应用，是该领域国内成果首次被国外应用。
授权国际发明专利1项、国家发明专利31项、软件著作权17项，发表SCI/EI论文80余篇。国际上产生重要影响，成果获欧洲结构健康监测大会最佳论文（393篇中唯一），获国际结构健康监测杰出年度人物奖，均为国内学者首次。