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  先進3D紡織復合材料，如3D編織、3D針織、3D編織和3D縫合復合材料廣泛應用在航空航天領域。在長期的使用過程中，3D紡織復合材料的內部不可避免地會發生一些疲勞損傷，例如微裂紋、局部纖維斷裂等。雖然這種微觀損傷可能不會顯著降低先進3D紡織復合材料的整體力學性能，但它會逐漸演化直到宏觀損傷，導致結構件的災難性失效。因此，實時在線損傷監測對于3D紡織復合材料的安全服役至關重要。

圖3 PVDF壓電紗線的電信號響應測試

 圖6 模態測試過程中3DOPC振動幅度與產生的電信號之間的響應關系

  綜上所述，壓電紗線可以嵌入到各種3D織物中，以監測復合材料的健康狀態。此外，微觀和宏觀損傷可以通過不同的壓電信號來識別，因為微觀和宏觀損傷引起的振動程度不同。彎曲疲勞試驗表明，壓電紗線的信號監測可以持續到復合材料失效階段之后。彎曲模態測試結果表明，壓電紗線足夠精確，可以檢測到低級振動問題。從而使得先進3D紡織復合材料的實時監測成為可能并廣泛應用在各種領域，如將該智能三向正交復合材料用作飛機機翼的結構件，可以實現對機翼健康性能的實時監測，避免因長期微裂紋積累導致的突然失效造成的災難性后果。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2022.110229