基于FBG传感技术的复合材料T型加筋板低速冲击损伤监测

编号 zgly0001683509

文献类型 期刊论文

文献题名 基于FBG传感技术的复合材料T型加筋板低速冲击损伤监测

作者 周玉敬  任明伟  刘刚  胡晓兰  范广宏  益小苏 

作者单位 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司先进成型技术与装备国家重点实验室  北京航空材料研究院先进复合材料重点实验室中航工业复合材料技术中心  东华大学先进低维材料中心  厦门大学材料学院福建省防火阻燃材料重点实验室 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2019年10期

年份 2019 

分类号 TB332  TP212 

关键词 FBG传感器  低速冲击  损伤监测  复合材料  冲击定位 

文摘内容 针对碳纤维增强树脂复合材料低速冲击损伤的实时监测,设计将布拉格光纤光栅(FBG)传感器埋植在复合材料T型加筋板结构的三角填充区,在线监测复合材料T型加筋板冲击损伤过程。分别将FBG传感器埋植于复合材料层合板内部和复合材料T型加筋板的三角填充区,对比FBG传感器的埋入对复合材料层合板和复合材料T型加筋板力学性能的影响。结果表明,内埋FBG传感器的复合材料层合板试样的拉伸强度比未埋植传感器的层合板试样降低了约5%,但在FBG传感器的破坏应变范围内,FBG传感器可以准确、实时地监测复合材料的应变信号。将FBG传感器埋入复合材料T型加筋板的三角填充区,内埋FBG传感器的T型加筋板样件压缩破坏载荷与未埋植的样件基本一致。通过对比T型加筋板蒙皮上冲击位置、冲击能量对FBG传感器测得的冲击过程持续时间和最大应变值的影响,表明冲击过程持续时间随着冲击能量增大而延长,最大应变值随着冲击距离的增加呈下降趋势,而最大应变值随着冲击能量的增大呈上升趋势。利用FBG传感器测得的应变信号可初步实现对复合材料T型加筋板蒙皮冲击损伤位置及冲击能量的实时监测。