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原文传递结构部件以及用于检测损伤的系统和方法

专利名称：	结构部件以及用于检测损伤的系统和方法
摘要：	本发明描述了一种结构部件(1)，该结构部件(1)具有多个材料层(2、3、4、5、6)，所述多个材料层(2、3、4、5、6)在厚度方向(D)上堆叠并结合在一起，其中，所述材料层(3、4、5、6)中的至少一个材料层由纤维复合材料形成，并且其中，关于厚度方向(D)的最外部材料层(2)至少在截面中由传感器装置(10)形成，该传感器装置(10)具有至少一个传感器单元(11)，该传感器单元(11)具有布置在导电电极(12、13)之间的电活性聚合物(14)。此外，描述了用于检测损伤的系统和方法以及飞行器。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	德国;DE
申请人：	空中客车德国运营有限责任公司
发明人：	彼得·林德
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910366720.2
公开号：	CN110412090A
代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司
代理人：	孙纪泉
分类号：	G01N27/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	德国汉堡
主权项：	1.一种结构部件(1)，所述结构部件(1)具有多个材料层(2、3、4、5、6)，所述多个材料层(2、3、4、5、6)在厚度方向(D)上堆叠并结合在一起；其中，所述材料层(3、4、5、6)中的至少一个材料层由纤维复合材料形成；并且其中，关于所述厚度方向(D)的最外部材料层(2)至少在截面中由传感器装置(10)形成，所述传感器装置(10)具有至少一个传感器单元(11)，所述传感器单元(11)具有布置在导电电极(12、13)之间的电活性聚合物(14)。 2.根据权利要求1所述的结构部件(1)，其中，所述传感器装置(10)形成所述最外部材料层(2)的整个表面。 3.根据权利要求1或2所述的结构部件(1)，其中，所述至少一个传感器单元(11)呈带的形式。 4.根据前述权利要求中的任一项所述的结构部件(1)，其中，除了所述最外部材料层(2)之外，在所述厚度方向(D)上邻接所述最外部材料层(2)的第一内部材料层(3)也至少在截面中由所述传感器装置(10)形成。 5.根据权利要求4所述的结构部件(1)，其中，至少一个传感器单元(11)分别设置在所述第一内部材料层(3)和所述最外部材料层(2)中。 6.根据权利要求5所述的结构部件(1)，其中，布置在所述最外部材料层(2)中的所述传感器单元(11)和布置在所述第一内部材料层(3)中的传感器单元(11)在每种情况下均形成为带并且彼此交叉。 7.根据前述权利要求中的任一项所述的结构部件(1)，其中，所述电活性聚合物(14)是介电电活性聚合物，特别是热塑性聚氨酯弹性体。 8.根据前述权利要求中的任一项所述的结构部件(1)，其中，所述传感器单元(11)的电极(12、13)由导电聚合物形成。 9.一种用于检测损伤(B)的系统(50)，所述系统具有根据前述权利要求中的任一项所述的结构部件(1)以及至少一个电压测量装置(51)，所述电压测量装置(51)连接到所述至少一个传感器单元(11)的电极(12、13)，以便测量在所述电极(12、13)之间存在的电压(U)。 10.根据权利要求9所述的系统(50)，其中，设置数量与所述传感器单元(11)的数量相对应的电压测量装置(51)，并且其中，所述电压测量装置(51)分别连接到每个传感器单元(11)的电极(12、13)。 11.根据权利要求9或10所述的系统(50)，其中，在所述结构部件(1)上另外地设置变形检测装置(52)，以检测所述结构部件(1)的变形。 12.一种具有根据权利要求9至11中的任一项所述的系统(50)的飞行器(100)。 13.一种用于检测根据权利要求1至8中的任一项所述的结构部件(1)的损伤(B)的方法，所述方法具有下列步骤：通过所述结构部件(1)的机械变形，沿着所述材料层(2、3、4、5、6)的边界表面(20)产生剪切力；在预定的时间段(T)内检测在所述传感器装置(10)的所述至少一个传感器单元(11)的电极(12、13)处的电压(U)；以及关于表示损伤(B)的损伤判据的存在，分析在所述预定的时间段(T)内的所述电压(U)的结果曲线图(V)。 14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述损伤判据通过所述电压曲线图(V)的变化、通过所述电压曲线图(V)的变化与在所述预定的时间段(T)内检测到的所述结构部件(1)的变形的曲线图(E)的比较，或者通过在所述预定的时间段(T)的第一部分时间段(T1)内的所述电压曲线图(V)与在所述预定的时间段的随后的第二部分时间段(T2)内的所述电压曲线图(V)之间的偏差来实现。
所属类别：	发明专利