先进制造技术

本发明涉及一种传感器的优化布局方法，具体涉及面向结构形变重构的两步序列应变传感器优化布局方法，属于传感器优化布局技术领域。面向结构形变重构的两步序列应变传感器优化布局方法，包括：(1)对从有限元模型中提取出的对应候选布点位置的模态应变矩阵的转置矩阵ΨT进行列主元QR分解，确定m个线性独立的初始传感器布置集合，其中，m为正整数；(2)建立重构精度准则和信息冗余度准则，然后建立传感器布局优化模型，采用逐步累加的方式不断优化迭代以确定最终的传感器布局。

面向结构形变重构的两步序列应变传感器优化布局方法适用于复杂工程结构的健康监测与形变分析。在航空航天领域，可用于飞行器机翼、卫星支架等轻质复合材料的形变监测，保障飞行安全与结构完整性；在土木工程中，适用于桥梁、高层建筑等大型结构的应力分布评估，及时发现结构损伤；在机械制造领域，可用于精密机床、大型设备的关键部件形变监测，提升加工精度与设备可靠性；在能源行业，适用于风力发电机叶片、石油管道等结构的健康评估，延长使用寿命；此外，在船舶、轨道交通等领域也可用于动态形变监测与结构优化设计。

随着智能制造与基础设施智能化的快速发展，结构健康监测需求日益增长。该方法通过优化传感器布局，可显著提升形变重构精度与计算效率，降低监测成本，在工业4.0背景下具有广阔应用前景。在航空航天领域，其轻量化与高精度特性将助力新一代飞行器研发；在土木工程中，可推动基础设施全生命周期管理系统的智能化升级。未来，结合物联网与大数据技术，该方法有望实现实时在线监测与预警，提升重大工程的安全性与运维效率，市场潜力巨大，将成为结构健康监测领域的关键技术方向。