1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究背景

根据对大型港机金属结构损伤模式的统计，门座起重机服役10年左右易发生损伤，故障类型主要有四种：裂纹、变形、断裂和锈蚀。据统计，这四种故障所占百分比为：断裂81,。16%、变形11.34%、断裂5.67%、锈蚀1.4%^[6]。由统计数据我们可以得到，裂纹所占到的比例已经超出了八成，是门座起重机发生故障的主要原因。除此之外，钢结构建筑、钢架桥等都大量的运用了各式各样的金属材料，当这些金属材料因为载荷和应力集中的影响萌生裂纹，并产生对结构造成不可逆转的塑性变形时，结构会因此失效或者破坏。因此，对于重要部位的金属结构的裂纹进行实时监测，将大大减少和预防裂纹给金属结构带来的故障问题。

随着传感器的发展，传感技术日益完善，因此传感技术可以作为金属结构裂纹检测技术的关键部分。然而，传统的传感器裂纹检测技术总是难以满足长时间、低成本、快速检测的要求，除此之外，贴片天线技术也日益完善，对于金属结构内的微小应变和裂纹，根据贴片天线谐振频率与应变的相互作用机理，可通过贴片天线传感器对金属结构的裂纹进行实时监测。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 设计（论文）任务

（1）学习应用贴片天线传感器实施检测裂纹的方法；

（2）疲劳裂纹的长度和扩展方向、裂纹尖端应力强度因子和张开位移等因素对疲劳裂纹的影响分析；

3. 研究计划与安排

（1）第1周-第2周，熟悉题目背景，检索相关的中英文文献，了解贴片天线裂纹检测的技术和方法。

（2）第3周，阅读文献并分类整理，提交文献检索报告，完成20000字符的英文文献翻译，并撰写论文开题报告。

（3）第4周-第8周，建立含裂纹金属结构的贴片天线传感器的comsol有限元模型并进行仿真。

4. 参考文献（12篇以上）

[2]徐丽萍. 915mhz矩形微带天线设计与仿真[j].南京工业职业技术学院学报,2015,15(01):9-11.

[3]于燕,杨海峰,刘云旭.trip800钢板疲劳裂纹扩展的有限元模拟[j].热加工工艺,2014,43(06):81-83.

[4]郭萍,赵永庆,洪权,曾卫东.tc4-dt钛合金疲劳裂纹扩展及裂纹尖端塑性区[j].稀有金属材料与工程,2014,43(06):1479-1482.