使用FBG传感器对FRP板材损坏监测的实验研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 结构健康监测 结构健康监测
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 纤维增强塑料 (FRP) 越来越多地用于诸如风力轮机叶片和船舶等苛刻的应用.
• 确保FRP材料在其使用寿命期间的安全性和结构完整性至关重要.
• 现有的监测方法可能无法充分捕捉FRP在动态负载下损坏的细微差别.

研究的目的:

• 调查纤维支格 (FBG) 传感器在FRP材料中检测损伤的有效性.
• 在各种损坏场景和振动条件下评估FBG传感器的性能.
• 建立FBG基于传感器的指标,用于敏感和有效的FRP损坏识别.

主要方法:

• 一个FRP板的制造,配备了6个FBG传感器.
• 在FRP板中诱导不同程度的损伤.
• 在冲动和连续正弦振动负载下测量FBG传感器数据 (应变和频率转移).

主要成果:

• FBG传感器成功测量了与诱导损伤相对应的应变和频率转移变化.
• 应变和频率转移数据都显示出对不同损伤水平的敏感反应.
• 在动态负载条件下,FBG传感器系统有效地识别了FRP板的损坏.

结论:

• FBG传感器为FRP材料的结构健康监测提供了一种可行和敏感的方法.
• 包括应变和频率转移在内的FBG传感器数据可以可靠地表明损伤的存在和程度.
• 这种方法为提高FRP结构在关键应用中的安全性和维护提供了一个有希望的解决方案.