ストレスと温度の交叉感受性の解離法で,ガラス繊維強化ポリマーでカプセル化された単一のチャラップされた繊維,ブラッグ格子状の格子状のガラス繊維を使用します

科学分野:

• 材料科学 材料科学とは
• オプティカル・センシング・センシング
• 複合材料 複合材料とは

背景:

• 繊維ブラッグ格レーティング (FBG) センサーにおける温度とストレスの間の交差感度は,重要な課題です.
• 従来のマルチグリッティングFBGシステムは,空間的な熱的変動のために温度エラーが起こりやすい.

研究 の 目的:

• 温度とストレスの2つのパラメータを同時に検知するための新型のシングルチラップファイバーブラッグ格レーティング (CFBG) センサーを開発する.
• 航空宇宙複合材料のモニタリングのためのセンサーシステムにおける精度と複雑性のトレードオフに対処するために.

主な方法:

• CFBGセンサーはガラス繊維強化ポリマー (GFRP) にカプセル化されました.
• 感知メカニズムは,中央波長と帯域幅の異なるスペクトル応答を利用した.
• 性能を評価するために,理論的なモデリングと実験的検証が行われました.

主要な成果:

• GFRPのカプセル化により,ストレスの移転と熱安定性が向上しました.
• 波長と帯域幅の明確なスペクトル応答は,固有の熱同期を可能にしました.
• スペクトルパラメータと適用された刺激の間に優れた線形関係 (R2 > 0.99) が観察されました.
• 波長ドリフトは,GFRPの熱膨張補償により<1.2%の誤差まで抑制されました.

結論:

• 提案されているCFBGセンサは,同時に温度とストレスを検出するための実行可能なソリューションを提供します.
• GFRPエンカプスレーションは熱膨張を効果的に補償し,センサーの精度と安定性を高めます.
• このアプローチは,センサーシステムを簡素化し,航空宇宙アプリケーションの部品数を削減します.