Structural Health Monitoring (SHM) in Aerospace Structures

نظارت سلامت سازه ای (SHM) در سازه های هوافضا پیشرفت های چشمگیری را که در بیست سال گذشته در زمینه نظارت بر سلامت سازه ای (SHM) صورت گرفته است در اختیار خوانندگان قرار می دهد. پذیرش گسترده SHM می تواند به طور قابل توجهی ایمنی را بهبود بخشد و هزینه های نگهداری و تعمیر را که تخمین زده می شود حدود یک چهارم هزینه های عملیاتی ناوگان هواپیما باشد، کاهش دهد.

حوزه SHM شامل حوزه‌های فرا رشته‌ای، از جمله مواد هوشمند، حسگرها و محرک‌ها، تشخیص آسیب و پیش‌آگهی، الگوریتم‌های پردازش سیگنال و تصویر، سنجش هوشمند بی‌سیم، همجوشی داده‌ها و برداشت انرژی است. این کتاب بر چگونگی استفاده از تکنیک‌های SHM در سازه‌های هواپیما با تأکید ویژه بر مواد کامپوزیتی تمرکز دارد و به چهار بخش اصلی تقسیم می‌شود.

بخش اول مروری بر فناوری‌های SHM برای تشخیص آسیب، تشخیص و پیش‌آگهی در سازه‌های هوافضا ارائه می‌دهد. بخش دوم به تجزیه و تحلیل مواد هوشمند برای SHM در ساختارهای هوافضا، مانند مواد پیزوالکتریک، فیبرهای نوری و فلکسو الکتریک می پردازد. علاوه بر این، این شامل دو تکنیک برداشت انرژی مبتنی بر ارتعاش برای تامین انرژی حسگرهای بی سیم مبتنی بر جفت الکترومکانیکی پیزوالکتریک و شناور دیامغناطیسی است. بخش سوم به بررسی فناوری های نوآورانه SHM برای تشخیص آسیب در سازه های هوافضا می پردازد. فصل‌های این بخش شامل تکنیک‌های تصویربرداری آرایه پراکنده و تکنیک‌های آرایه فازی برای تشخیص آسیب است. بخش آخر جلد به جزئیات فناوری‌های نوآورانه SHM برای پیش‌بینی آسیب در سازه‌های هوافضا می‌پردازد.

این کتاب به‌عنوان یک مرجع کلیدی برای محققانی که در این صنعت، دانشگاه‌ها و آژانس‌های تحقیقاتی دولتی در حال توسعه سیستم‌های جدید برای SHM کار می‌کنند، عمل می‌کند. سازه‌های هوافضا و دانشمندان مواد.

• اطلاعات کلیدی در مورد پتانسیل SHM در کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات ارائه می‌کند
• تحلیل فن‌آوری‌های فعلی و سیستم‌های حسگر SHM، برجسته کردن نوآوری در هر منطقه
• شامل فصل هایی در مورد مواد هوشمند مانند پلیمرهای الکترواکتیو و فیبرهای نوری است

Structural Health Monitoring (SHM) in Aerospace Structures provides readers with the spectacular progress that has taken place over the last twenty years with respect to the area of Structural Health Monitoring (SHM). The widespread adoption of SHM could both significantly improve safety and reduce maintenance and repair expenses that are estimated to be about a quarter of an aircraft fleet’s operating costs.

The SHM field encompasses transdisciplinary areas, including smart materials, sensors and actuators, damage diagnosis and prognosis, signal and image processing algorithms, wireless intelligent sensing, data fusion, and energy harvesting. This book focuses on how SHM techniques are applied to aircraft structures with particular emphasis on composite materials, and is divided into four main parts.

Part One provides an overview of SHM technologies for damage detection, diagnosis, and prognosis in aerospace structures. Part Two moves on to analyze smart materials for SHM in aerospace structures, such as piezoelectric materials, optical fibers, and flexoelectricity. In addition, this also includes two vibration-based energy harvesting techniques for powering wireless sensors based on piezoelectric electromechanical coupling and diamagnetic levitation. Part Three explores innovative SHM technologies for damage diagnosis in aerospace structures. Chapters within this section include sparse array imaging techniques and phase array techniques for damage detection. The final section of the volume details innovative SHM technologies for damage prognosis in aerospace structures.

This book serves as a key reference for researchers working within this industry, academic, and government research agencies developing new systems for the SHM of aerospace structures and materials scientists.

• Provides key information on the potential of SHM in reducing maintenance and repair costs
• Analyzes current SHM technologies and sensing systems, highlighting the innovation in each area
• Encompasses chapters on smart materials such as electroactive polymers and optical fibers