基于分布式光纤传感技术的CFRP板变形监测研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20211228.007

复合材料科学与工程 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (12): 48-52.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20211228.007

基于分布式光纤传感技术的CFRP板变形监测研究

何建平¹, 沈锋², 张世海³

1.大连理工大学土木工程学院,大连116024;
2.江苏飞博尔新材料科技有限公司,盐城224700;
3.南阳理工学院土木工程学院,南阳473001

收稿日期:2021-03-29 出版日期:2021-12-28 发布日期:2022-01-07
作者简介:何建平(1976-),男,博士/博士后,副教授,主要从事光纤传感、纤维复合智能结构及结构监测与评定方面的研究,hejianp@dlut.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目(61875027,61675102);中央高校基本科研业务费项目(DUT20LAB140)

Research on deformation monitoring of CFRP plate using distributed optical fiber sensing technology

HE Jian-ping¹, SHEN Feng², ZHANG Shi-hai³

1. School of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China;
2. Jiangsu Fiber Composite Co., Ltd., Yancheng 224700, China;
3. School of Civil Engineering, Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473001, China

Received:2021-03-29 Online:2021-12-28 Published:2022-01-07

摘要/Abstract

摘要： 碳纤维增强复合材料(CFRP)具有优良的抗拉强度和耐腐蚀性,被广泛应用于支护和加固结构中。为研究碳纤维复合材料使用过程中的变形特性,在CFRP板上布设分布式光纤传感器,开展CFRP板有损和无损两个工况下的变形监测试验,并在CFRP板上布设电阻应变片进行应变测试对比。试验结果表明:分布式光纤传感器能够有效测量CFRP板各处的应变信息,测量应变与有限元分析值、电阻应变片测量值基本吻合,分布式光纤传感器连续布设比定点布设更能真实反映CFRP板变形。

关键词: CFRP, 分布式光纤传感器, 应变, 损伤监测

Abstract: Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) has been widely used in supporting and strengthening structures due to its excellent tensile strength and corrosion resistance. In order to study the deformation characteristics of CFRP in service, distributed optical fiber sensors were placed on the CFRP plate to carry out deformation monitoring tests of CFRP plate under two working conditions of damage and non damage, and resistance strain gauges were placed on the CFRP plate for strain test comparison. The experimental results show that the distributed optical fiber sensor can effectively measure the strain information of the CFRP plate, and the measured strain is basically consistent with the finite element analysis value and the resistance strain gauge value. The continuous arrangement of the distributed optical fiber sensor is more realistic than the fixed-point arrangement to reflect the deformation of the CFRP plate.

Key words: CFRP, distributed optical fiber sensor, strain, damage monitoring

中图分类号:

TB332

何建平, 沈锋, 张世海. 基于分布式光纤传感技术的CFRP板变形监测研究[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(12): 48-52.

HE Jian-ping, SHEN Feng, ZHANG Shi-hai. Research on deformation monitoring of CFRP plate using distributed optical fiber sensing technology[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2021, 0(12): 48-52.

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基于分布式光纤传感技术的CFRP板变形监测研究

Research on deformation monitoring of CFRP plate using distributed optical fiber sensing technology

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