《飞机结构腐蚀与防护》课件-腐蚀健康监测系统

飞机结构腐蚀健康监测系统飞机结构腐蚀与防护/INTRODUCE引入机身内部腐蚀现象对于各种直升机和固定翼飞机而言，均构成了一项重大的技术挑战。鉴于此，深入理解并掌控飞机腐蚀的关键因素，对于确保飞机维护工作的有效性至关重要。传统上采用的“统一化”飞机维护模式，不仅成本高昂且耗时冗长，尤其在对关键且难以直接检查的结构部件实施时更显力不从心。/INTRODUCE引入提供飞机的持续适航性对用户和维修组织来说是一个巨大的挑战。为此，使用了各种方法并进行了许多测试，使我们能够确定飞机结构的状态。无损检测(NDT)多年来一直用于检测裂纹、腐蚀等。当今航空业的一个新趋势是健康监测(SHM)，它的应用越来越广泛。/CONTENTS目录飞机结构健康监测系统01飞机结构腐蚀健康监测应用案例02飞机结构腐蚀健康监测优势03飞机结构健康监测系统PART01一、飞机结构健康监测系统（一）飞机结构腐蚀健康监测系统飞机结构腐蚀健康监测系统（AircraftStructuralCorrosionHealthMonitoringSystem,ASCHMS）主要用于实时监测和评估飞机结构部件的腐蚀状况，确保飞机在整个使用寿命期间的安全性和可靠性。一、飞机结构健康监测系统（二）结构健康监测(SHM)系统技术介绍01使用开放式传感器接口采集、处理、存储、传输腐蚀速率和环境数据02通过网络地址向中央服务器无线传输，需要低功耗、小占用空间的解决方案03动态可配置性允许额外的传感器和可适应的数据速率，而用户技术支持最少04以易于理解的逻辑方式处理和显示数据05用于分析的智能管理分析系统一、飞机结构健康监测系统（二）结构健康监测(SHM)系统技术介绍基于微型线性极化电阻传感器的腐蚀健康监测系统非常适合直接监测任务关键部件在难以接近的区域和保护涂层下的腐蚀速率，当安装在结构涂层下时，薄的、小尺寸的性极化电阻传感器可以连续监测结构腐蚀速率和保护涂层退化。一、飞机结构健康监测系统（三）结构健康监测(SHM)系统：方法基于微型线性极化电阻传感器的腐蚀健康监测系统增强了环境传感功能，可在原位连续监测腐蚀速率和保护涂层的完整性/降解情况一、飞机结构健康监测系统（三）结构健康监测(SHM)系统：方法当与腐蚀建模相结合时，腐蚀健康监测系统传感器数据可实现结构范围的腐蚀预测线性极化电阻(LPR)是一种成熟的电化学技术一、飞机结构健康监测系统（三）结构健康监测(SHM)系统：方法用于在金属上的电解质条件下快速、直接测量腐蚀速率系统重量轻，内部供电，带有小尺寸的腐蚀速率传感器，允许放置在难以进入的区域，包括面板后面、涂层系统、密封剂、绝缘材料、隐形涂层等。一、飞机结构健康监测系统（四）结构健康监测(SHM)系统：监测器薄（小尺寸）柔性电缆安装的微型线性极化电阻电化学传感器允许直接安装在结构上或任何保护涂层/密封剂下方两个电极微线性极化电阻配置-阳极和阴极都是有源工作电极12通道、内部供电、坚固耐用的现场级恒电位仪数据采集单元支持长期远程和实时系统结构健康监控。一、飞机结构健康监测系统（四）结构健康监测(SHM)系统：监测器具备的能力：腐蚀速率加上湿润时间、盐度、相对湿度和温度传感，用于现场监测结构腐蚀建模所需的关键环境因素。飞机结构腐蚀健康监测应用案例PART02二、飞机结构腐蚀健康监测应用案例（一）案例：涂层下的腐蚀传感随着时间的推移，保护涂层系统会退化并形成缺陷位点，从而允许微流体电解质沿金属涂层边界传输腐蚀性物质，导致的涂层剥离增加了扩散速率，加速了比缺陷尺寸大得多的区域的腐蚀过程，微线性极化电阻设计允许安装在保护涂层、密封剂或绝缘层下方涂层完整性的现场监测可提供涂层退化的早期预警，以便采取预防性维护措施代替大修。（一）案例：涂层下的腐蚀传感随着时间的推移，在涂层下的有效传感器半径可以为1-5米，具体取决于涂层系统的物理特性二、飞机结构腐蚀健康监测应用案例（二）案例：腐蚀健康监测系统增强支持监测保护涂层应变保护涂层下的腐蚀生长会导致涂层从金属基材上剥离，从而导致涂层起泡研究表明：随着涂层表面应变的增加，起泡是可以测量的为现有腐蚀健康监测系统电子设备的电化学/腐蚀和环境传感添加静态结构应变传感功能，可增强腐蚀健康监测系统保护涂层退化监测增强型腐蚀健康监测系统将测量和记录腐蚀速率、润湿时间(ToW)、盐度、相对湿度、温度、结构和涂层应变、电池电压和内部温度数据这种原位组合的电化学、环境和结构传感器套件为支持人员提供了预测和健康管理(PHM)功能二、飞机结构腐蚀健康监测应用案例（三）案例：系统飞行试验结果，以C-130为例在17个月的飞行试验中，成功的可操作性、功能性和生存能力的所有腐蚀健康监测系统标准均得到满足当技术人员启动并完成数据下载时，无线腐蚀健康监测系统在飞行测试中正常运行数据记录显示了连续、完整的线性极化电阻腐蚀传感器、电池电压和记录的温度数据数据记录显示没有虚假读数或误报腐蚀健康监测系统经受住了所有的飞机/环境压力数据腐蚀测量与在去除现场补丁涂层下方观察到的腐蚀一致 飞行测试后，检查和校准测试表明腐蚀健康监测系统仍在设计规范内运行二、飞机结构腐蚀健康监测应用案例飞机结构腐蚀健康监测优势PART03三、飞机结构腐蚀健康监测优势（1）实时监测：通过传感器网络实时监测飞机关键结构部位的腐蚀情况，及时发现腐蚀问题。采用先进的传感技术，如超声波、涡流、红外热成像等，获取详细的腐蚀数据。（2）数据分析与预测：使用大数据分析和机器学习算法对监测数据进行处理，预测腐蚀发展趋势。提供腐蚀状态的可视化报告和预警，帮助维护人员制定科学的维护计划。三、飞机结构腐蚀健康监测优势（3）维护决策支持：基于监测数据和分析结果，提供准确的维护建议，优化维护周期和资源配置。提高维护效率，减少不必要的检查和维修，降低运营成本。（4）延长使用寿命：通过及时检测和处理腐蚀问题，延长飞机结构部件的使用寿命。减少因腐蚀导致的突发故障，提高飞行安全性。。三、飞机结构腐蚀健康监测优势（5）法规和标准合规：帮助航空公司和维护组织满足相关法规和标准的要求，如FAA（美国联邦航空管理局）和EASA（欧洲航空安全局）的规定。提供合规性报告，确保飞机维护记录的完整性和准确性。（6）优化资源管理：通过精准的腐蚀监测，合理分配维护资源，避免资源浪费。提高飞机的可用性和出勤率，优化运营效率。三、飞机结构腐蚀健康监测优势（7）环境监测：监测环境因素（如湿度、温度、盐雾等）对腐蚀的影响，提供综合的腐蚀评估。在不同环境条件下，调整维护策略以应对腐蚀风险。（8）历