李怡
,
万振凯
,
李嘉禄
材料导报
介绍了将FBG嵌入三维编织复合材料的方法,提出了三维编织复合材料状态健康监测方法,分析了材料在拉伸承载下的内部应变与FBG变化关系,提出了信号采集和处理方式.实验结果表明,FBG传感器具有优异的传感特性,复合材料的编织角对FBG的信号有一点影响,植入光纤对复合材料的力学性能影响不大.本课题的研究为先进智能复合材料的研发与应用提供了依据.
关键词:
三维编织复合材料
,
编织方法
,
FBG传感器
,
内部应变
常新龙
,
何相勇
,
周家单
,
李明
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.04.021
温度和内应力是影响复合材料固化过程和结构性能的重要因素,将双光栅的FBG传感器埋入到玻璃纤维/环氧树脂预浸层合板结构中,监测热压固化过程中温度、黏度和内应力变化,并简要分析了固化后的残余应变.实验证明FBG传感器可有效监测复合材料结构固化过程的温度、黏度和内应力,能够作为智能固化控制依据,且固化结束之后,相同的传感器可以被用于提供结构使用过程中产生的温度/机械变化的信息.
关键词:
固化监测
,
FBG传感器
,
温度
,
复合材料
王光辉
,
袁国青
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.023
把传感器集成到结构中,实现在线实时评估或警告结构损伤情况,是未来航空航天工业发展的必然选择.近些年来,光纤传感系统受到了越来越多的关注,尤其是在先进复合材料结构健康监测方面.光纤传感器中应用最多的是光纤光栅( FBG)传感器,它不仅可以在线测量结构的应变,进而间接测量结构的健康状况,还可以直接检测和评估复合材料结构的损伤情况,如横向裂纹,脱层损伤等,从而实现对结构的健康监测.
关键词:
FBG传感器
,
应变测量
,
损伤监测
,
复合材料
周玉敬
,
刘刚
,
李雪芹
,
益小苏
复合材料学报
将布拉格光纤光栅(FBG)埋植于复合材料T型加筋板结构非干涉区-三角填充区作为应变传感器对复合材料加筋板在固化过程及冲击后压缩过程中的应变变化进行监测.对比了光纤刻栅区采用UV光固化树脂涂层保护和未保护的两种FBG传感器的波谱信号变化；分析了复合材料在固化成型过程中产生的非轴对称热残余应力对FBG传感性能的影响.结果表明,刻栅区采用聚合物涂层保护的FBG传感器的半峰宽(FWHM)在固化过程中未发生变化,并且聚合物涂层可以有效地消除非轴对称热残余应力对光纤光栅反射波谱的影响.在冲击后压缩过程中,采用聚合物涂层保护的FBG传感器测得的应变与贴于试样表面的应变片测得的应变数据一致性较好.本文对埋植于复合材料加筋板三角填充区的FBG传感器在复合材料固化过程及冲击后压缩过程中应变监测的有效性及可靠性进行了有益的探索.
关键词:
FBG传感器
,
复合材料
,
T型加筋板
,
残余应力
,
压缩应变
殷燕子
,
王继辉
,
李晗
,
孙九霄
,
冀运东
复合材料学报
对纳米蒙脱土(OMMT)进行改性,用改性后的蒙脱土对环氧丙烯酸酯(EA)涂层进行改性,并对改性后的OMMT/EA涂层进行了力学性能和热性能测试.研究表明,加入质量分数2％改性蒙脱土的OMMT/EA涂层性能最好.OMMT的加入可提高涂层的拉伸性能、附着力和硬度,并有效提高EA涂层的玻璃化温度,降低其线性热膨胀系数.电镜和XRD分析表明,OMMT在OMMT/EA涂层中以单层片层均匀分布.将涂有该涂层的光纤布拉格光栅(FBG)传感器埋入复合材料中,经一定温度与压力成型后,与涂有未改性EA涂层的FBG传感器采集到的信号进行对比,发现改性后涂层可明显降低FBG传感器信号滞后现象.
关键词:
耐温涂层
,
纳米蒙脱土
,
环氧丙烯酸酯
,
FBG传感器
,
复合材料
周玉敬
,
范广宏
,
任明伟
,
陈国松
,
何琪
玻璃钢/复合材料
将布拉格光纤光栅(Fiber Bragg Grating,简称“FBG”)埋植在复合材料加筋板结构三角填充区,在线监测复合材料加筋板冲击过程及压缩过程的应变信号.研究了冲击点位置、冲击能量对FBG传感器应变监测性能的影响,分析了FBG传感器对复合材料T型加筋板冲击及压缩过程监测的精确性.结果表明:在相同冲击能量条件下,随着冲击点位置与FBG传感器距离的增加,FBG传感器测得的复合材料T型加筋板应变值呈下降趋势;当复合材料T型加筋板出现较为明显的损伤时,FBG传感器未发生断裂失效.将FBG传感器埋植于加筋板的三角填充区内,在压缩过程中,FBG传感器反射波谱保持单个波峰且形状未发生变化,初步实现了对复合材料T型加筋板冲击及冲击后压缩过程应变信号的在线监测.
关键词:
低速冲击
,
FBG传感器
,
在线监测
,
复合材料T型加筋板
祝奇枫
,
张盛
,
王继辉
,
李书欣
,
丁安心
玻璃钢/复合材料
利用FBG传感器对采用真空导入模塑工艺制作的CF/GF(Carbon Fiber/Glass Fiber)混杂复合材料在固化成型过程中以及成型后的界面性能进行了检测,此外,为了对比研究混杂复合材料的性能,还检测了CF/CF层和GF/GF层在成型和成型后的应变变化.结果显示:GF/GF、GF/CF和CF/CF复合材料的应变与温度之间存在良好的线性关系,且热膨胀系数的大小顺序为GF/GF层＞GF/CF层＞CWCF层;FBG传感器监测CF/GF混杂复合材料热膨胀系数的转折温度与基体树脂的Tg值(79.09℃)相吻合;CF/GF混杂复合材料在20～120℃范围内升温、降温过程中未发生界面破坏.
关键词:
CF/GF混杂复合材料
,
FBG传感器
,
实时监测
,
热膨胀性能
王晓霞
,
刘炜
,
王卫林
,
浅沼宏
材料导报
主要研究了金属镀层材料和镀层厚度对FBG传感器温度灵敏度的影响.从理论上根据弹性力学、光栅传感器理论并结合材料的物理属性求出FBG传感器温度灵敏度与镀层材料属性和厚度之间的关系.实验数据表明,金属材料和厚度理论变化曲线与实验变化曲线一致,并且FBG传感器灵敏度也提高了3～20倍.
关键词:
FBG传感器
,
温度灵敏度
,
金属镀层
贾卫芳
,
孙宝忠
玻璃钢/复合材料
将光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,简称“FBG”)传感器分别埋入单向板和平纹机织层压复合材料中,采用Sm125型光纤光栅解调仪测试两种复合材料在20～100℃温度范围内的内部热应变,分析单向板和平纹机织层压复合材料在仅受温度作用下内部热应变变化特征.结果表明,FBG传感器可以准确测量复合材料内部热应变变化;单向板和平纹机织层压复合材料的内部热应变均随温度升高而增大;织物结构影响复合材料内部热应变,且同一温度点,平纹机织层压复合材料内部热应变较单向板大.
关键词:
碳纤维复合材料
,
FBG传感器
,
内部热应变
