埋入式光纖光柵復合材料結構沖擊監(jiān)測研究.pdf

1、隨著航空航天事業(yè)的高速發(fā)展，航空航天飛行器的服役環(huán)境越來越復雜，復合材料具有高比強度、良好的抗疲勞性、耐腐蝕性以及絕緣、熱導率低等優(yōu)點，在航空航天飛行器使用比重越來越重，其中復合材料蜂窩夾芯結構在飛行器上的使用非常廣泛。但復合材料和復合材料蜂窩夾芯結構都對沖擊載荷較敏感，當復合材料結構受到?jīng)_擊載荷時，結構易發(fā)生基體開裂、碳纖維斷裂、碳纖維分層和蜂窩芯子塌陷等損傷，而這些損傷嚴重影響飛行器的安全性能和使用壽命，因此對航空航天飛行器進行健康

2、監(jiān)測與評估非常重要。光纖光柵傳感器具有體積小、抗電磁干擾、靈敏度高、易于構建分布式傳感網(wǎng)絡并適合與復合材料一體化集成等獨特優(yōu)點在結構健康監(jiān)測領域得到了廣泛應用。因此，本文針對復合材料和復合材料蜂窩夾芯結構進行沖擊監(jiān)測研究，主要工作包括以下幾個方面：
　　首先，利用光纖光柵傳感器易與復合材料一體化集成的特性，將光纖光柵傳感器與復合材料蜂窩夾芯結構一體化集成，并提出相應的光纖光柵端口引出方式和論證了光纖光柵傳感器存活率的方法，接著對埋

3、入復合材料蜂窩夾芯結構的光纖光柵進行靜態(tài)加載和沖擊載荷加載實驗，對埋入式光纖光柵傳感器的動靜態(tài)敏感特性進行了研究。
　　其次，利用復合材料蜂窩夾芯板結構，搭建了基于埋入式光纖光柵傳感器網(wǎng)絡沖擊監(jiān)測系統(tǒng)。利用埋入式光纖光柵傳感器動靜態(tài)敏感特性研究，對不同埋入層的光纖光柵傳感器沖擊響應信號和同一埋入層不同光纖光柵傳感器沖擊響應信號之間的共性和差異性進行分析，再提出了一種基于最大向量內(nèi)積的沖擊位置識別算法，初步實現(xiàn)了沖擊載荷位置識別。<