随着社会的发展,风力发电成为应用最为广泛的新能源技术之一。但是,风机大多建设在荒漠,戈壁等自然条件比较恶劣的地区,机组结构容易受到沙石冲击、雷击等冲击而造成结构损伤。为了保障风机结构的安全运行,降低维护成本,风机结构的在线健康监测的研究意义重大。采用被动Lamb波结构损伤监测,是这一结构健康监测领域的研究热点之一,基于智能喷涂传感技术,以风机叶片结构为例,研究复合材料风机叶片结构冲击损伤监测与定位。论文主要工作如下:首先,分析了被动Lamb波复合材料结构损伤监测的研究现状,以及基于压电传感器网络的冲击监测存在的问题,比如:使用压电传感器布置传感器网络时需要使用胶水粘贴,长时间易脱落,与压电片相连的引线可能会影响结构运行。因此,本文使用新型传感器来克服压电传感器的缺陷;其次,介绍了智能喷涂传感器的基本原理及其制备,传感机理及传感器网络的布置方法,根据Lamb波结构健康监测技术的分类,结合风机叶片结构的特征,本文选择被动Lamb波结构健康监测技术。并描述了喷涂传感器的原理,确定了定位算法;第三,设计了基于智能喷涂传感器网络的复合材料结构冲击监测系统框架,包括接收响应信号,调理并放大信号的电路,数据采集和对信号的处理分析,最终实现损伤定位的过程。主要设计和开发了信号调理模块,实现对采集的响应信号的放大功能;最后,以风机叶片复合材料结构模型为对象,对研究方法、监测系统进行了实验验证,验证内容是:将压电片和智能喷涂传感器在处理响应信号时的性能作对比分析,通过观察实验定位结果和实际损伤结果做对比分析,来判断新型监测方法有否有效;研究和实验验证结果表明本课题所研究的基于智能喷涂传感器网络的复合材料冲击监测系统及方法可以达到传统监测方法的监测效果。智能喷涂传感器具有良好的传感能力,可以较准确地检测出冲击损伤的位置。同时,本文提出的使用新型传感器材料和新技术的监测方法弥补了传统被动Lamb波结构健康监测技术在应用领域的部分缺陷,在一定程度上扩大了结构健康监测技术的应用范围。