基于贴片天线传感器阵列的结构“智能皮肤”设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

结构健康监测(shm)在保障结构安全、延长服役寿命、降低维护成本等方面扮演着至关重要的角色。

传统的结构健康监测方法，如应变计、振动传感器等，存在布线复杂、成本高昂、难以大面积覆盖等局限性。

而“智能皮肤”作为一种新型的结构健康监测技术，具有灵敏度高、易于集成、成本低廉等优势，近年来受到了广泛关注。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，结构健康监测技术发展迅速，智能皮肤作为一种新兴的结构健康监测技术，引起了国内外学者的广泛关注。

1. 国内研究现状

国内学者在智能皮肤领域的研究起步较晚，但近年来取得了一定的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题的主要内容是设计一种基于贴片天线传感器阵列的结构“智能皮肤”系统，研究其工作原理、设计方法、信号处理算法以及在结构损伤检测中的应用。

具体内容如下：1.研究贴片天线传感器的工作原理，分析其谐振频率、辐射方向图等关键参数与结构损伤之间的关系。

2.设计贴片天线传感器阵列，优化天线单元的尺寸、形状和间距，以获得最佳的灵敏度、空间分辨率和频带宽度。

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。

1.理论分析阶段：-研究贴片天线传感器的工作原理，建立其电磁模型，分析其谐振频率、辐射方向图等关键参数与结构损伤之间的关系。

-研究现有的结构损伤识别算法，分析其优缺点，为后续算法设计提供参考。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.提出一种基于贴片天线传感器阵列的结构“智能皮肤”设计方案，利用天线阵列的空间分布特性，实现对结构损伤的精准定位。

2.研究适用于贴片天线传感器阵列的结构损伤识别算法，提高损伤识别的准确性和可靠性。

3.将柔性电路技术应用于“智能皮肤”的制备，使其能够更好地适应复杂结构表面的曲率变化，提高监测的灵敏度和精度。

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. 李志农, 包福兵, 臧希喆, 等. 结构健康监测技术研究进展[j]. 振动与冲击, 2022, 41(16): 1-20.

2. 邱雷, 潘兵, 高瞻. 基于柔性传感技术的结构健康监测综述[j]. 传感技术学报, 2021, 34(02): 169-180.

3. 张伟, 吴斌, 陶宝祺, 等. 基于智能材料和传感网络的结构健康监测系统研究进展[j]. 传感器与微系统, 2020, 39(08): 1-5 10.