光纖傳感技術(shù)在復(fù)合材料沖擊檢測中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、硬度高、重量輕、熱穩(wěn)定性好、加工成型方便、彈性優(yōu)良和耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn)，在軍事、航天、交通、電子電氣、建筑等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而由于其對裂紋損傷的敏感程度低，導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度較弱，因此在某些應(yīng)用場合需要實(shí)時(shí)監(jiān)測復(fù)合材料的損傷情況。在過去幾年中，布拉格光纖光柵傳感器憑借其本質(zhì)安全、質(zhì)輕徑細(xì)、高靈敏度、不受磁場干擾等優(yōu)異性能在傳感領(lǐng)域得到了充分肯定，非常適合于各種工程中應(yīng)變、溫度等物理量的監(jiān)測情況。本文試圖通過理論與實(shí)驗(yàn)

2、相結(jié)合的方法，探討光纖傳感技術(shù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測復(fù)合材料受外力或沖擊作用下的應(yīng)變和損傷的可行性，并力求發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律性的結(jié)論，為光纖傳感技術(shù)在復(fù)合材料沖擊監(jiān)測的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　 本文的主要工作如下：
　　 介紹了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)監(jiān)測的發(fā)展史、應(yīng)用現(xiàn)狀、以及光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)監(jiān)測的優(yōu)越性。介紹了光纖光柵的傳感機(jī)理、光纖光柵波長漂移與溫變和應(yīng)變的依賴關(guān)系，以及SM130光纖光柵傳感解調(diào)儀的特點(diǎn)。
　　 從理論上探

3、討了彈性約束下的條形復(fù)合板材在不同壓力下的應(yīng)變規(guī)律，以及光纖光柵中心波長隨光柵粘貼角、測點(diǎn)位置及外力的變化規(guī)律。
　　 制作了玻璃纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料層合板，利用SM130光纖光柵解調(diào)儀，實(shí)驗(yàn)研究了固定約束下的條形復(fù)合板材在不同外力作用下的形變，以及光纖光柵中心波長隨光柵粘貼角、測點(diǎn)位置及外力的變化規(guī)律。
　　 利用SM130光纖光柵解調(diào)儀，監(jiān)測并探討了固定約束下的條形復(fù)合板材在不同沖擊能量下光纖光柵的波長漂移和動(dòng)態(tài)應(yīng)變