基于光纖柵傳感的智能纖維復(fù)合材料斜拉索絲的研究.pdf

1、針對(duì)傳統(tǒng)鋼索存在的易腐蝕、非線性效應(yīng)以及易振動(dòng)問(wèn)題，提出了基于光纖光柵傳感的智能纖維增強(qiáng)復(fù)合材料斜拉索。它是未來(lái)斜拉索的發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文對(duì)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料斜拉索的受力特性進(jìn)行了分析，提出智能纖維增強(qiáng)復(fù)合材料斜拉索絲的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并圍繞基于光纖光柵傳感的智能纖維增強(qiáng)復(fù)合材料斜拉索絲的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了深入的理論分析、數(shù)值分析和試驗(yàn)研究，主要研究?jī)?nèi)容有：
　　 1)針對(duì)光

2、柵存在的溫度-應(yīng)變纏繞問(wèn)題進(jìn)行深入的理論與試驗(yàn)研究。首先對(duì)溫度-應(yīng)變纏繞問(wèn)題進(jìn)行深入的理論分析；然后建立基于材料熱應(yīng)力的溫度補(bǔ)償機(jī)制，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，并制作具有溫度自補(bǔ)償功能的光纖光柵應(yīng)變傳感器；最后進(jìn)行了相關(guān)的考核試驗(yàn)。理論分析與試驗(yàn)研究結(jié)果表明：制作的傳感器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)溫度自補(bǔ)償?shù)墓δ?，而且還具有應(yīng)變?cè)雒糇饔?，提高了光柵傳感器的?yīng)變測(cè)試精度。
　　 2)進(jìn)行光柵應(yīng)變傳感器的微型化技術(shù)的研究。例如封裝材料的選擇、封裝結(jié)構(gòu)的

3、設(shè)計(jì)、封裝工藝的研究等。研究結(jié)果表明：確立了微型化光柵應(yīng)變傳感器的封裝工藝；并且設(shè)計(jì)制作的微型傳感器部分實(shí)現(xiàn)了溫度自補(bǔ)償?shù)墓δ埽揖哂幸欢ǖ膽?yīng)變?cè)雒粜Ч?，為在線埋入復(fù)合材料奠定了基礎(chǔ)。
　　 3)采用原位復(fù)合的思想，進(jìn)行基于光纖光柵傳感的智能混雜纖維增強(qiáng)復(fù)合材料斜拉索絲的研究。因此對(duì)光柵埋入的界面復(fù)合模型、復(fù)合工藝及特性考核進(jìn)行一系列的理論、試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：光柵傳感器與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面不會(huì)剝離，能夠?qū)崿F(xiàn)外部應(yīng)力的有