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高空間分辨率的光纖傳感技術(shù)在應(yīng)變測(cè)試中，能夠提供連續(xù)的應(yīng)變結(jié)果，得到應(yīng)變分布曲線。尤其適用于應(yīng)變梯度大，或者傳統(tǒng)應(yīng)變片無法進(jìn)行粘貼的地方。

復(fù)合材料中的應(yīng)變梯度測(cè)試

隨著行業(yè)的發(fā)展，金屬結(jié)構(gòu)正在逐步向先進(jìn)輕質(zhì)的復(fù)合材料轉(zhuǎn)變。因?yàn)閺?fù)合材料是一種混合結(jié)構(gòu)，而且各項(xiàng)異性，在承載時(shí)，工程師們將面臨更大的不確定性。左圖中，一根光纖被粘貼在復(fù)合材料膠接位置，測(cè)試結(jié)果揭示了某些區(qū)域存在明顯的應(yīng)變梯度，而使用傳統(tǒng)的點(diǎn)式傳感測(cè)試方法，是不可能獲取到完整的應(yīng)變梯度分布情況的。

汽車零部件輕量化設(shè)計(jì)

汽車的輕量化設(shè)計(jì)逐漸延伸到小部件的設(shè)計(jì)上，左圖是安裝了一根光纖的汽車螺旋彈簧，光纖同樣螺旋布置在彈簧絲上。分布式光纖傳感技術(shù)能夠提供沿長(zhǎng)度方向上的完整的應(yīng)變信息。

驗(yàn)證有限元模型

高空間分辨率的分布式光纖傳感技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)毫米級(jí)長(zhǎng)度的應(yīng)變測(cè)試，是進(jìn)行有限元模型驗(yàn)證的理想測(cè)試手段。左圖顯示的是復(fù)合材料機(jī)翼模型的有限元分析應(yīng)變?cè)茍D和光纖測(cè)試結(jié)果的對(duì)比，其中光纖測(cè)試的結(jié)果通過三維可視化軟件和結(jié)構(gòu)模型做了很好的結(jié)合。

埋入結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)

光纖，只有150微米的直徑，能夠在復(fù)合材料的制造過程中埋入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，在復(fù)材結(jié)構(gòu)服役的過程中提供有價(jià)值的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，左圖是一個(gè)埋入有光纖的復(fù)合材料壓力容器，當(dāng)整個(gè)容器加壓后，不同壓力情況下的應(yīng)變分布情況被采集記錄下來，這些數(shù)據(jù)可以被用來在線檢查結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，而不必把壓力容器拆卸下來。

埋入光纖實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)測(cè)

光纖除了能夠埋入復(fù)合材料之外，還能夠用于增材制造技術(shù)。光纖可以在加工的過程中進(jìn)行測(cè)試，做為過程監(jiān)控的一部分或者是用來監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)殘余應(yīng)變的分布。左圖是一個(gè)3D打印的塊，光纖分布在九個(gè)不同的層，測(cè)量顯示累積的殘余應(yīng)力集中于塊的中心。