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分布式光纖傳感器在復(fù)合材料測試中的應(yīng)用

復(fù)合材料正在汽車、航空航天、能源等行業(yè)逐漸增多，一方面為了輕量化，另一方面為了優(yōu)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。我們經(jīng)常要把復(fù)合材料粘接起來使用，壓力分散分布在粘接區(qū)域，可以防止應(yīng)力集中，因此比機(jī)械固件內(nèi)部應(yīng)力輕，所以研究粘接界面的完整性尤為重要。然而，粘接接頭的完整性很難評估，缺陷和損壞可能不容易檢測到。

復(fù)合材料的測試主要面臨以下問題：

·     評估粘合界面的完整性是非常困難的，因為缺陷和損壞可能不易察覺。

·     負(fù)載分配情況如何？

·     缺陷是如何產(chǎn)生和發(fā)展的？

·     應(yīng)該使用什么樣的模型參數(shù)？

采用分布式光纖傳感系統(tǒng)可以解決以上問題，ODISI技術(shù)主要有以下特點：

·     將ODiSI傳感器直接埋入粘接處，進(jìn)行靜態(tài)和疲勞加載下的應(yīng)變分布測試

·     光纖尺寸小有利于植入材料內(nèi)部

·     嵌入式分布式傳感能夠測量整個脫粘過程

·     點式傳感器一旦損壞，就會丟失應(yīng)變峰的數(shù)據(jù)。而分布式傳感技術(shù)由于其測量空間的連續(xù)性，對應(yīng)變峰的測量有非常高的可靠性。

·     嵌入式和表面貼附式光纖傳感器便于通過結(jié)合多平面數(shù)據(jù)進(jìn)行3D分析

復(fù)合材料粘結(jié)點的剪切破壞

Luna的光纖傳感器可以直接集成到粘合界面作為內(nèi)置傳感器，用于檢測粘接處完整性

嵌入式光纖傳感器的數(shù)據(jù)清楚地顯示了在樣品粘接處發(fā)生損傷時應(yīng)變集中的變化。通過有限元分析計算的無損試件的軸向應(yīng)變場用于比較