协同双面搅拌摩擦焊接（SDS–FSW）作为搅拌摩擦焊接技术的一种新的改进形式，显著改善了传统搅拌摩擦焊接变形大、焊接效率低等问题，对焊接质量也有提升作用，适用于大尺寸、大厚度的板材或型材的焊接。但目前SDS–FSW仍处于初始研发阶段，相关的理论及应用研究较少，研究成果主要集中在6061铝合金上。本文主要介绍SDS–FSW技术的发展历程、技术特点与典型研究结果及应用前景，以期为SDS–FSW技术的发展及实际工程推广提供参考。

结构健康监测（SHM）是确保飞行器复合材料结构安全性和完整性的重要手段。基于背向瑞利散射的分布式光纤传感器可以通过测量高密度的应变分布为复合材料损伤监测提供数据支持。然而，结构应变分布特征和损伤的映射关系较为复杂，无法直接根据应变分布准确判定损伤的定量信息。另外，分布式光纤传感器数据量大，通过人为分析应变数据识别损伤较为耗时且准确性偏低。为了应对这一挑战，提出了一种基于分布式光纤传感数据与U-Net神经网络的智能损伤识别方法，旨在自动精确识别复合材料中常见的分层损伤。首先，通过有限元仿真构建U-Net神经网络的训练集与验证集；随后进行含分层损伤复合材料板的悬臂加载试验，通过分布式光纤传感器采集结构应变分布数据作为测试集。损伤识别结果表明，U-Net神经网络可以对分层损伤的位置、尺寸与形状进行较为精确的定量识别。

纤维增强树脂基复合材料（Fiber reinforced plastics，FRPs）因其高模高强、可设计强、耐腐蚀等优异性能，已广泛应用于航空航天等高性能领域。结构健康监测（Structural health mornitoring，SHM）对于保障复合材料结构的安全运行至关重要。随着人工智能技术的进步，机器学习方法在复合材料结构健康监测领域也得到快速发展，以数据驱动方法代替传统模型对结构状态进行判断，使得基于各类传感器的结构健康监测技术具有更高的准确性、鲁棒性及高效性。基于此，本文首先阐述了在复合材料结构健康监测领域中常用的机器学习算法，其次总结了机器学习方法在复合材料损伤模式识别、损伤位置识别和损伤程度识别几个方面的研究进展，最后讨论了基于机器学习的复合材料结构健康监测的未来发展趋势。

结构健康监测技术有望在飞行器设计、服役和维护中发挥关键作用，提高飞行器结构效率，确保飞行器结构的安全性和可靠性。本文首先概述结构健康监测的基本概念及其适用范围，强调其在航空航天领域中的重要性。随后，针对结构健康监测技术在飞行器典型结构中的研究工作情况，重点围绕冲击监测、超声导波损伤监测以及光纤传感器应变监测等先进技术进行详细讨论，总结国内外研究现状、技术能力以及典型应用。最后，指出飞行器结构健康监测面临的挑战性问题，展望该技术在航空航天领域的应用前景。

智能蒙皮在飞行器承载结构蒙皮表面集成异质多功能电路系统，是实现未来变体飞行器“Fly-by-Feel”的使能技术。飞行器智能蒙皮涉及多功能分布式传感系统、共形天线、频率选择表面、防/除冰等功能模块，这提升了飞行器态势感知能力并促进其结构向轻量化发展，其技术关键在于复杂3D结构表面异质多层电路的成型制造。针对智能蒙皮多功能电路制造难题，本文对不同种类曲面功能单元制造中的难点进行详细分析，并对比阐述适用于不同类型结构的制造技术，包括共形打印、通孔互联、曲面贴装、薄膜制备等。最后总结和展望了智能蒙皮异质多层电路制造技术面临的挑战和潜在解决方案，为下一代飞行器智能蒙皮制造技术的突破提供有益的参考。

针对蜂窝夹层结构遭受外物冲击的情况，提出结合电学成像和深度学习的方法，对冲击损伤进行在线监测和识别，为结构完整性评估和决策提供准确信息。首先通过丝网印刷技术，使用碳油墨和银浆油墨在结构表面分别制备感应层和导电线路；然后对不同数量、位置和尺寸的冲击损伤进行数值仿真，获取对应的感应层电导率变化与边界电压变化数据样本，由残差神经网络进行深度学习，建立二者的映射关系；最后在结构遭受冲击前后分别测量感应层的边界电压数据，通过训练好的残差神经网络重建感应层电导率变化分布的图像，实现损伤信息的识别。通过对蜂窝夹层结构进行低速冲击试验，验证了所提出技术和方法的可行性和有效性。

复合材料层合板在服役过程中易受到冲击损伤，对结构产生不利影响。冲击引发的复合材料内部结构损伤能够缩短复合材料的使用寿命。因此，对于复合材料层合板冲击定位及损伤监测是必要的。以碳纳米管（CNT）和MXene薄膜为代表的新型碳纳米材料具有独特的纳米级结构和优良的物理性能。将MXene/CNT薄膜传感器阵列布置于监测范围内，提出了一种适用于传感器阵列的定位算法，该算法可以准确地计算和定位到监测区域的冲击位置。同时，可根据传感器相对电阻变化率判断试件损伤情况。最后，使用超声C扫描设备对结果进行对比验证。试验结果表明，传感器阵列响应计算结果与实际冲击位置吻合，且传感器相对电阻变化率与损伤严重程度相关。

采用振荡热压烧结（HOP）和热压烧结（HP）工艺制备了ZrB₂–SiC陶瓷，研究了振荡压力对ZrB₂–SiC陶瓷致密化及力学性能的影响。结果表明，与采用HP工艺制备ZrB₂–SiC陶瓷相比，HOP工艺的致密化速率有显著提升；ZrB₂ 与SiC两相界面结合良好；HOP工艺制备的ZS30样品的硬度和断裂韧性分别达到了21.1 GPa 和7.3 MPa·m^1/2，较采用HP工艺在相同烧结参数下制备的试样有大幅提升。HOP在制备高性能ZrB₂–SiC陶瓷方面展现出良好发展前景。

喷丸覆盖率对零件的服役性能具有十分重要的影响。本文以2024–T351铝合金作为研究对象，通过调整喷丸进给速度获得4种喷丸覆盖率：88.3%、100%、200%、400%。使用扫描电子显微镜、粗糙度仪、残余应力分析仪、微观硬度计等研究了喷丸覆盖率对表面形貌、表面粗糙度、残余应力和微观硬度的影响。随着喷丸覆盖率的增加，试样表面粗糙度先升高后下降。100% 覆盖率的喷丸试样表面粗糙度R_a达到最大值4.601 μm。在400%的覆盖率下，试样表面出现较多的褶皱及微裂纹。喷丸覆盖率的增加导致残余压应力最大值的提高和残余应力场深度的增大。喷丸试样的微观硬度和硬化层深度随覆盖率的增加而增大，对应于88.3%、100%、200% 和400% 覆盖率的喷丸试样表面微观硬度分别增加了18.4%、22.8%、25.1%、27.2%。

为了提高铝基复合材料的表面成型质量和加工效率，提出了应用低电压、低电流密度的二维超声复合电解/放电展成加工（2UE/DM）技术。利用镀覆金刚石磨粒的工具侧面对复合材料进行3种不同工艺对比试验和3组参数下的性能试验，测量了铝基陶瓷增强复合材料（SiC_p/Al）在质量分数0.5%的NaNO₃溶液中展成加工时的电流、材料去除率（MRR）和表面粗糙度，探究了工具转速、电压和振幅对加工效率和质量的影响。结果表明，工件振动周期性改变加工间隙，单位周期内的放电频率增加了2 倍； 5000 r/min时放电频率减少，而表面粗糙度比1000 r/min 降低了13.2% ；在电压为6 V时，材料去除率达到0.89 mm³/min，比3 V电压时增加45.9%，但较高电压导致裸露更多增强颗粒，比3 V时的表面粗糙度高出1.4 μm ；振幅增至5 μm 时，表面粗糙度比2 μm时降低了17.5%，具有较高的加工质量。

针对航空发动机TC17高压压气机叶片服役损伤后的修复问题，本文基于工业机器人的激光熔化沉积路径生成策略，提出使用模型布尔运算来分析叶片损伤区域，并在RobotStudio离线编程软件中嵌入二次开发插件分别生成Zigzag轴向扫描、中心线偏移扫描和边缘螺旋扫描路径。路径的仿真和沉积形貌分析表明，在设定扫描速度5 mm/s、沉积层厚度0.3 mm、搭接率50%时，中心线偏移扫描在95.97%时间内保持速度稳定，折返点处的速度下降幅度更小，同时沉积后表面高度接近0.3 mm，高度波动方差更小，保持了较高的平整度。此外，矩形平板区域的沉积模拟和试验表明，类似Zigzag扫描的连续路径可以显著降低成形表面的残余应力。