张金栋
,
于海涛
,
李龙
,
王庆有
,
魏鹏
,
肇研
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150403
温度与应变是监测复合材料热压罐固化成型工艺两个最重要的表征参数，利用光纤布拉格光栅传感原理，采用毛细钢管封装的方法，制备了完全屏蔽应变信号的温度传感器，将温度传感器和应变传感器同时埋植在复合材料内部，实现了对热压罐成型全过程的实时监测，获得了复合材料成型过程中的内部温度和应变信息。对复合材料平板件和T型加筋板三角填充区域进行的温度监测结果表明，复合材料内部温度变化较罐内温度有一定滞后，传统成型工艺控制给出的加压点偏早，可能引起复合材料贫胶等缺陷。应变监测结果表明，平板件内部的应变变化主要反应树脂固化过程中的物理化学变化，在T型加筋板三角填充区域，应变监测在自然冷却阶段出现了不同于平板件的应变“回弹”现象，一定程度上反映出该区域在成型过程中容易出现缺陷的原因。
关键词:
复合材料
,
光纤布拉格光栅
,
工艺控制
,
固化监测
,
T型加筋板
周玉敬
,
刘刚
,
李雪芹
,
益小苏
复合材料学报
将布拉格光纤光栅(FBG)埋植于复合材料T型加筋板结构非干涉区-三角填充区作为应变传感器对复合材料加筋板在固化过程及冲击后压缩过程中的应变变化进行监测.对比了光纤刻栅区采用UV光固化树脂涂层保护和未保护的两种FBG传感器的波谱信号变化；分析了复合材料在固化成型过程中产生的非轴对称热残余应力对FBG传感性能的影响.结果表明,刻栅区采用聚合物涂层保护的FBG传感器的半峰宽(FWHM)在固化过程中未发生变化,并且聚合物涂层可以有效地消除非轴对称热残余应力对光纤光栅反射波谱的影响.在冲击后压缩过程中,采用聚合物涂层保护的FBG传感器测得的应变与贴于试样表面的应变片测得的应变数据一致性较好.本文对埋植于复合材料加筋板三角填充区的FBG传感器在复合材料固化过程及冲击后压缩过程中应变监测的有效性及可靠性进行了有益的探索.
关键词:
FBG传感器
,
复合材料
,
T型加筋板
,
残余应力
,
压缩应变
