用光纤测量和解高热力学效应:开发一种新的光纤布拉格格式传感器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 航空航天工程 航空航天工程
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 复合材料在航空领域具有优势,但在环境压力下降解 (热湿,冷解).
• 现有的监测系统难以将复合材料的同时环境和应变影响隔离出来.

研究的目的:

• 开发一套先进的纤维布拉格格 (FBG) 传感器系统,用于分离复合材料中的温度,湿度和应变.
• 为了能够在恶劣条件下准确,长期监测飞机复合材料的结构健康状况.

主要方法:

• 三个FBG传感器与基于线性应变叠加和构成规律的新理论框架的整合.
• 在受控的湿热条件下进行实验验证,以评估脱准确度.

主要成果:

• 该FBG系统成功地测量和分离了环氧树脂复合材料中的同时温度,湿度和应变效应.
• 证明了对水分吸收和复合材料随时间的降解的准确检测.

结论:

• 开发的FBG系统为在极端环境中监控复合结构提供了可靠,轻量级的解决方案.
• 提高预测性维护和健康和使用监测系统 (HUMSs) 的准确性.
• 提供了纠正现有传感器数据的方法,扩展了操作价值.