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首页 > 过刊浏览>2024年第44卷第1期 >166-171. DOI:10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2024.01.025
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飞机积冰局部脱粘现象超声回波探测
作者:
作者单位:

1.南京航空航天大学航空学院 南京,210016;2.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016

作者简介:

张杨，女，1998年3月生，硕士。主要研究方向为飞机结冰超声脉冲探测技术。 E-mail： zhy222@nuaa.edu.cn

通讯作者:

朱春玲，女，1968年4月生，博士、教授。主要研究方向为飞机防/除冰技术。 E-mail： clzhu@nuaa.edu.cn

中图分类号:

TH89;TB553;V244

基金项目:

国家自然科学基金重点资助项目（11832012）；南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室自主研究课题资助项目（MCMS-I-0120G01）

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    摘要:

    热冲击会导致飞机蒙皮表面冰层局部碎裂和脱粘，针对目前无法有效测量冰层脱粘程度的问题，提出采用非接触超声脉冲回波技术对冰层脱粘程度进行评估。首先，采用PZFlex软件建立了包含超声传感器、飞机蒙皮与冰层的二维模型，研究了冰层内部裂缝及冰/蒙皮界面脱粘区域尺寸对冰层超声脉冲回波信号影响规律，初步获得了冰层局部脱粘超声评估方法；其次，基于LabVIEW软件搭建了由加热控制模块、温度采集模块、超声信号发生及采集模块组成的地面冷环境实验平台，通过电加热膜产生热冲击造成冰层局部区域脱粘，验证了提出的冰层局部脱粘超声评估方法的可行性。在电加热功率密度为1.6 W/cm 2的作用下，铝板-冰层界面温度由-24℃升至-4℃时，探测区域内脱粘面积达到62.8%以上。结果表明，采用非接触式超声脉冲回波技术可以有效评估探测区域内冰层局部脱粘程度。该方法可用于评估飞机除冰系统工作时冰层脱粘面积，为除冰控制系统提供可靠状态信息。

    参考文献
    [1] OLEJNICZAK D , NOWACKI M . Evaluation of the influence of icing on wings on aircraft flight parameters[J]. Transportation Research Procedia, 2018, 35: 100- 109.
    [2] PRINCE RAJ L , LEE J W , MYONG R S . Ice accretion and aerodynamic effects on a multi-element airfoil under SLD icing conditions[J]. Aerospace Science and Technology, 2019, 85: 320- 333.
    [3] ZHAO Z H , CHEN H W , LIU X L , et al . The development of electric heating coating with temperature controlling capability for anti-icing/de-icing[J]. Cold Regions Science and Technology, 2021, 184: 103234.
    [4] LIU X L , CHEN H W , ZHAO Z H , et al . Slippery liquid-infused porous electric heating coating for anti-icing and de-icing applications[J]. Surface and Coatings Technology, 2019, 374: 889- 896.
    [5] DING L , CHANG S N , YI X , et al . Coupled thermo-mechanical analysis of stresses generated in impact ice during in-flight de-icing[J]. Applied Thermal Engineering, 2020, 181: 115681.
    [6] SOMMERWERK H , HORST P . Analysis of the mechanical behavior of thin ice layers on structures including radial cracking and de-icing[J]. Engineering Fracture Mechanics, 2017, 182: 400- 424.
    [7] WANG Y B , XU Y M , SU F . Damage accumulation model of ice detach behavior in ultrasonic de-icing technology[J]. Renewable Energy, 2020, 153: 1396- 1405.
    [8] MARB?UF A , BENNANI L , BUDINGER M , et al . Electromechanical resonant ice protection systems: numerical investigation through a phase-field mixed adhesive/brittle fracture model[J]. Engineering Fracture Mechanics, 2020, 230: 106926.
    [9] BIRT E A , SMITH R A . A review of NDE methods for porosity measurement in fibre-reinforced polymer composites[J]. Insight, 2004, 46( 11): 681- 686.
    [10] 刘嘉同, 金永, 张浩亚, 等 . 基于多层界面脱粘的超声检测方法研究[J]. 国外电子测量技术, 2020, 39( 9): 58- 62. LIU Jiatong , JIN Yong , ZHANG Haoya , et al . Multilayer interface debonding study based on ultrasonic detection method[J]. Foreign Electronic Measurement Technology, 2020, 39( 9): 58- 62. (in Chinese)
    [11] HOU D W , WANG X M , NI W B . Research on ultrasonic detection of air spring rubber debonding based on CEEMDAN[J]. Journal of Physics Conference Series, 2020, 1549( 3): 032154.
    [12] LIU Y , BOND L J , HU H . Ultrasonic-attenuation-based technique for ice characterization pertinent to aircraft icing phenomena[J]. AIAA Journal, 2017, 55( 5): 1602- 1609.
    [13] NOLET G . Quantitative seismology, theory and methods[J]. Earth-Science Reviews, 1981, 17( 3): 296- 297.
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  • 收稿日期:2021-12-19
  • 最后修改日期:2022-05-17
  • 在线发布日期: 2024-02-27
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