FRP補丁式分層無損檢測新方法的實驗研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，F(xiàn)RP復合材料在實際工程中得到越來越廣泛的應用，但此類結構或構件會因為其內部出現(xiàn)分層或與其他材料表面剝離(利用FRP進行加固)而造成材料失效的結構或構件的破壞。傳統(tǒng)的無損檢測方法有設備昂貴、操作繁瑣、效率低下等缺點。所以，本課題采用一種利用光纖傳感技術對FRP的分層進行無損檢測的新方法，此方法的原理是通過對FRP分層梁進行加載，有分層時梁的變形量不同于無分層時梁的變形量，通過二者比較，確定分層的大小及其位置。

2、　　本課題是通過實驗研究來證明此方法的可行性和驗證理論研究的正確性。采用馬赫-澤德光纖干涉儀來檢測梁的變形量，采用軟膠榔頭在梁上逐點加載，對位移輸出圖數(shù)據(jù)處理和分析，確定分層的大小與位置，將實驗結果與理論結果作比較，為今后的實際工程應用提供參考依據(jù)。
　　由于簡單支撐與連續(xù)支撐是兩大極端情況，故選擇這兩種邊界條件進行分析。光纖位置可粘貼在梁表面或埋置在梁中性層，分類組合實驗后得到了位移輸出曲線變化規(guī)律，驗證此方法對FRP進行無損檢

3、測的實驗可行性。本文研究內容及其研究成果主要包括以下幾個方面：
　　1）對于連續(xù)支撐條件下的梁，光纖埋置在中性層，在無分層條件下位移輸出值為零，在有分層條件下兩端位移輸出值較小，在分層處位移曲線曲率發(fā)生突變。增加分層長度會使分層檢測性提高，能確定分層的大致位置和大小；改變光纖埋置位置，只要加載線在分層上方，就能確定分層的大致位置，光纖離分層越遠，其可測性減弱。改變加載線位置，加載線在分層上方時檢測效果最佳，在分層邊緣處會出現(xiàn)位移輸

4、出正負反向，不在分層上輸出幾乎為零。將位移輸出曲線與理論中積分應變曲線作比較，兩者整體趨勢基本一致，驗證了理論研究的正確性。
　　2）對于簡單支撐條件下的梁，光纖埋置在中性層，與連續(xù)支撐梁相比，其整體位移輸出值增大，由于整體變形較大，分層對干涉儀輸出的影響不夠明顯。但位移曲線整體變化趨勢與理論積分應變曲線一致。同條件下增加分層長度，分層可測性隨之增加，分層很小時檢測效果不佳。加載線位置從分層上方到分層邊緣，再到不在分層上，分別出現(xiàn)