光纖傳感器在LCM工藝監(jiān)測(cè)和性能表征中的應(yīng)用研究.pdf

1、復(fù)合材料液體模塑成型技術(shù)(Liquid Composite Molding，簡(jiǎn)稱LCM)屬閉模技術(shù)。作為世界公認(rèn)的低成本制造技術(shù)，以其產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)品性能受操作者影響小、產(chǎn)品重復(fù)性好和環(huán)保等優(yōu)異的工藝性能，近年來(lái)廣泛地應(yīng)用于艦船、軍事、國(guó)防、交通、航空航天以及各種民用工業(yè)。
　　 光纖Bragg光柵傳感器(Fiber Brags grating sensor，F(xiàn)BG)是近幾年來(lái)發(fā)展最為迅速的光纖無(wú)源器件之一。由于它具有抗電磁干擾

2、、抗電波干擾和精確性等優(yōu)良性能，因而在光纖通信及傳感領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文首先從麥克斯韋經(jīng)典方程出發(fā)，結(jié)合光纖藕合模理論，利用光纖光柵傳輸模式的正交關(guān)系，考慮光纖光柵折射率的微擾關(guān)系，推證了光纖Bragg光柵的傳輸理論，并得到Bragg方程的基本表達(dá)式。然后在Bragg方程的基礎(chǔ)上，對(duì)光纖光柵應(yīng)變與溫度傳感特性分別進(jìn)行了推證分析，并研究了光柵中心波長(zhǎng)變化對(duì)傳感度系數(shù)的影響，提出了光纖光柵應(yīng)變傳感的溫度補(bǔ)償方法，理論

3、分析了光纖光柵溫度和應(yīng)變傳感的藕合作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證與理論值的相關(guān)系數(shù)都在0.999以上，十分接近，而且沒(méi)有延遲現(xiàn)象。
　　 本文先通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知相同溫度下，不同比例固化劑和樹(shù)脂混合，樹(shù)脂凝膠時(shí)間不同：隨著固化劑含量的增大，樹(shù)脂凝膠時(shí)間縮短。考慮到樹(shù)脂在織物中的流動(dòng)速度、纖維的浸潤(rùn)性及實(shí)際織物鋪層厚度等因素，選擇樹(shù)脂固化工藝配比為樹(shù)脂、固化劑的質(zhì)量比例為100:1.5，在室溫為25℃下的固化時(shí)間大約為1h。這就首先確定了實(shí)驗(yàn)時(shí)的樹(shù)