曲面共形贴片天线传感器应变裂纹测试方法研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

结构健康监测在保障结构安全、延长结构使用寿命、降低维护成本等方面具有重要的现实意义。

传统的结构健康监测方法通常需要在结构表面布置大量的传感器，不仅成本高昂，而且容易受到环境因素的干扰，同时对于复杂曲面结构的监测也存在一定的困难。

曲面共形贴片天线传感器作为一种新型的结构健康监测技术，近年来受到越来越多的关注。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对曲面共形贴片天线传感器在结构健康监测中的应用进行了广泛的研究，并取得了一些进展。

1. 国内研究现状

国内学者在曲面共形贴片天线传感器设计、制作和应用方面开展了大量研究工作。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究的主要内容包括以下几个方面：
1.曲面共形贴片天线传感器设计:根据目标结构的曲率和尺寸，设计并优化天线传感器的结构参数，使其能够与目标结构共形，并具有良好的辐射性能和灵敏度。

2.传感器制作与性能测试:采用印刷电路板技术或微加工技术制作传感器，并对其谐振频率、辐射方向图、增益等性能进行测试。

3.应变裂纹测试方法研究:研究基于曲面共形贴片天线传感器的应变和裂纹测试原理，建立传感器谐振频率变化与应变、裂纹尺寸之间的关系模型，并开发相应的测试方法。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

首先，通过理论分析，研究曲面共形贴片天线传感器的基本原理，建立传感器谐振频率变化与应变、裂纹尺寸之间的关系模型，并分析影响传感器灵敏度的关键因素。

其次，利用电磁仿真软件对设计的传感器进行数值模拟，优化传感器的结构参数，使其在目标频段内具有良好的谐振特性和辐射性能。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.提出一种基于曲面共形贴片天线传感器的应变裂纹测试方法，该方法具有非接触、无损、灵敏度高、成本低等优点，能够有效克服传统测试方法的不足。

2.研究曲面共形贴片天线传感器在复杂应力状态和环境因素影响下的性能变化规律，为传感器的实际应用提供理论依据。

3.开发基于曲面共形贴片天线传感器的应变裂纹测试系统，并将其应用于实际工程结构的健康监测。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王振, 肖永前, 葛媛媛, 等. 基于柔性阵列天线的结构损伤监测方法研究进展[j]. 振动与冲击, 2021, 40(05): 1-14 24.

2. 袁慎芳, 肖守柏, 曾周末, 等. 共形贴片天线传感器及其在结构健康监测中的应用[j]. 传感技术学报, 2021, 34(02): 251-259.

3. 冯志强, 张瑞, 葛文杰, 等. 共形超材料吸波器研究进展[j]. 材料导报, 2020, 34(07): 6361-6370 6377.