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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

周玉敬 任明伟 刘刚 胡晓兰 范广宏 益小苏

周玉敬, 任明伟, 刘刚, 等. 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[J]. 复合材料学报, 2019, 36(10): 2266-2274. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181114.002
引用本文: 周玉敬, 任明伟, 刘刚, 等. 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[J]. 复合材料学报, 2019, 36(10): 2266-2274. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181114.002
ZHOU Yujing, REN Mingwei, LIU Gang, et al. Low-velocity impact damage monitoring of composite T-stiffened panels based on FBG sensors[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(10): 2266-2274. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181114.002
Citation: ZHOU Yujing, REN Mingwei, LIU Gang, et al. Low-velocity impact damage monitoring of composite T-stiffened panels based on FBG sensors[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(10): 2266-2274. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181114.002

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

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181114.002
基金项目: 国家重点研发计划(2016YFD0700603);航空科学基金(2016ZF68011);江苏省重点研发计划(BE2015007);福建省科技创新平台建设计划(2014H2006)
详细信息
    通讯作者:

    刘刚,博士,研究员,研究方向为树脂基复合材料,E-mail:liugang@dhu.edu.cn;胡晓兰,博士,副教授,研究方向为树脂基复合材料,E-mail:xlhu@xmu.edu.cn

  • 中图分类号: TB332

Low-velocity impact damage monitoring of composite T-stiffened panels based on FBG sensors

  • 摘要: 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。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-11
  • 刊出日期:  2019-10-15

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