光纖傳感技術在復合材料沖擊檢測中的應用基礎研究.pdf

1、復合材料具有強度高、硬度高、重量輕、熱穩(wěn)定性好、加工成型方便、彈性優(yōu)良和耐化學腐蝕等特點，在軍事、航天、交通、電子電氣、建筑等領域得到了廣泛的應用。然而由于其對裂紋損傷的敏感程度低，導致抗剪強度較弱，因此在某些應用場合需要實時監(jiān)測復合材料的損傷情況。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、高靈敏度、不受磁場干擾等優(yōu)異性能在傳感領域得到了充分肯定，非常適合于各種工程中應變、溫度等物理量的監(jiān)測情況。本文試圖通過理論與實驗

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

3、討了彈性約束下的條形復合板材在不同壓力下的應變規(guī)律，以及光纖光柵中心波長隨光柵粘貼角、測點位置及外力的變化規(guī)律。
　　 制作了玻璃纖維增強樹脂復合材料層合板，利用SM130光纖光柵解調(diào)儀，實驗研究了固定約束下的條形復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合板材在不同沖擊能量下光纖光柵的波長漂移和動態(tài)應變