在真空辅助树脂输液过程中基于现场流量和缺陷监测的弱纤维Bragg格阵列

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 复合材料制造业 复合材料制造业
• 非破坏性测试是指非破坏性测试.

背景情况:

• 真空辅助树脂注入 (VARI) 对于制造高质量的复合材料零件至关重要.
• 在VARI中实时监控树脂流量和缺陷检测是具有挑战性的,但对于过程优化至关重要.
• 传统的监控方法往往缺乏有效的过程控制所需的空间分辨率或实时反.

研究的目的:

• 开发和验证一个准分布式传感系统,用于实时监测VARI过程.
• 为了研究不同光纤涂层的灵敏度,用于树脂流量传感.
• 为了证明纤维布拉格格 (FBG) 阵列在识别过程诱导缺陷方面的能力.

主要方法:

• 用聚烯酸和聚胺涂层的光纤传感器的灵敏度测试.
• 实施弱纤维布拉格格阵列,用于准分布式应变监测.
• 在各种真空退缩条件下进行二维和三维树脂流量监测测试.
• 引入人工缺陷 (干燥点,空隙) 来评估传感系统的缺陷检测能力.

主要成果:

• 与聚胺涂层相比,聚烯酸涂层的光纤表现出更高的波长转移响应.
• 确定了三个不同的应变曲线趋势,与传感器放置,流动方向和袋装方法相关.
• FBG阵列监测结果与视觉检查结果一致.
• 引入的缺陷明显反映在最大的FBG菌株变化中,这是由于应力放松减少而导致的.

结论:

• 纤维布拉格格阵列为VARI过程的准分布式实时监控提供了一个可行的解决方案.
• 开发的传感方法可以有效地跟踪树脂流动动态并检测关键缺陷.
• 这种方法有可能用于对复合材料制造中的局部流量状态和材料透性的实验性表征.