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埋入CFRP的FBG光纤传感器界面传递特性实验研究

谢怀勤 , 卢少微 , 王武娟

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.06.012

埋入碳纤维复合材料(CFRP)的光纤布拉格光栅(FBG)传感器应变测量值与基体实际应变存在误差,用光纤、保护层、粘贴层和基体材料的界面传递特性来表征应变测量值可提高精度.根据弹性力学和边界条件,得出FBG应变测量值与基体材料实际应变值的关系方程,通过裸光栅直埋基体材料界面传递的特征系数,可表征和计算FBG检测应变与测点实际应变的误差及修正系数.试验结果表明:对埋入裸光栅的碳纤维复合材料同时进行电阻应变与FBG-IS波长解调试验对比,试验测量FBG应变传感灵敏系数与理论值十分接近;对埋入CFRP的FBG裸光栅,由于不存在粘贴层界面传递的影响,其应变测量值可无需修正.

关键词: 布拉格光栅 , 光纤传感器 , 碳纤维复合材料 , 界面传递特性 , 应变传感

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