基于薄膜传感器的复合材料/金属混合连接结构健康监测研究

张皓1，农智升1，卢少微1，汪英2，刘新华1 （1.沈阳航空航天大学材料科学与工程学院；2.沈阳航空航天大学航空宇航学院）

摘要：飞机复合材料壁板与金属壁板的连接是机身结构设计的重要研究内容。由于复合材料与金属之间性能存在差异，导致混合连接件服役状态下的应力难以预测。以碳纳米管（CNTs）和 MXene薄膜为代表的新型纳米碳材料具有独特的纳米尺度结构和优异的物理性能。本文通过改进 MXene/CNT复合薄膜传感器制备工艺，并将其应用于复合材料/金属连接结构健康监测，对服役过程中的混合连接结构进行全过程跟踪测试。结果表明，薄膜传感器在全过程监测响应与混合结构连接件时间应变曲线吻合，并且能够对混合连接结构失效精确预警，具有一定的工程意义。

关键词： 连接结构；薄膜传感器；结构健康监测；失效预警；循环加载