基于光纖光柵的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究.pdf

1、復(fù)合材料具有優(yōu)異的比強(qiáng)度、比剛度、抗疲勞性能和耐久性,已用于航空航天，建筑材料、汽車、高鐵等領(lǐng)域。高效的無損檢測技術(shù)對于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷檢查和持續(xù)監(jiān)測有重要意義。目前的應(yīng)用研究報道較少,本文將光纖光柵應(yīng)變傳感測量和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別相結(jié)合應(yīng)用于復(fù)合材料板的損傷檢測，對玻璃基復(fù)合材料進(jìn)行了靜態(tài)應(yīng)力與動態(tài)應(yīng)力的檢測實驗，構(gòu)建了基于光纖光柵的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)。
　　本文首先從復(fù)合材料的基本定義及它在航空領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用方面分析復(fù)合材

2、料損傷識別的重要性，對光纖光柵在復(fù)合材料健康監(jiān)測中應(yīng)用的國內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了概述。其次，闡述了光纖光柵的傳感原理，并利用光纖光柵傳感器進(jìn)行了玻璃纖維復(fù)合材料的靜動態(tài)檢測實驗，分析了光纖光柵布設(shè)對材料的靜態(tài)應(yīng)力和沖擊信號的影響，得到了傳感器的具體技術(shù)指標(biāo)和相應(yīng)的動態(tài)響應(yīng)曲線。接著采用ANSYS有限元分析軟件建立了四邊簡支板試件模型，模擬表明損傷孔徑的大小可以顯著影響復(fù)合材料板試件的應(yīng)變分布。最后建立了以光纖光柵應(yīng)變傳感陣列的二維響應(yīng)信號和荷載