智能蒙皮结构测试系统集成化研究

摘要

近年来，基于智能材料结构的自适应变体飞行器研究得到了国内外的广泛关注，而智能蒙皮的结构设计和实现是其中的关键技术，通过对蒙皮结构的参数进行测试，不仅可以对其结构性能参数进行量化，而且可以实时监测结构状态。因此，开发新型的集成化多功能测试系统在智能蒙皮的研究中是很关键的。
　　 本论文首先阐述了智能蒙皮结构的研究现状和未来的发展应用，提出了开发基于虚拟仪器的新型测试仪器；其次，设计了实现该构想的两种电路模型，分别是静态应变测试电路和动态振动测试电路，运用仿真软件对所设计的电路结构进行原理验证，确保该电路模型的正确性；再次，完成了集成化测试电路的抗干扰研究及改进，并对所设计制作的电路板进行多方面测试；随后，设计两种电路的外围模块，主要包括电源模块、输入输出接口以及集成化外观封装。通过与市场上已有单通道产品进行同等条件下的大量对比实验，对自制测试系统进行标定和误差分析，验证本论文所设计仪器各方面性能的优越性。
　　 最后，设计了基于虚拟仪器的远程数据采集系统软硬件平台，通过上下位机通信实现了从数据采集到数据分析、运算、显示、存储等完整的功能。通过对实体蒙皮结构的多个测试点进行采集实验，初步探究了蒙皮结构的动静态特性，并进一步验证了测试系统的可行性，为后续开发智能蒙皮结构测控系统奠定了基础。