【摘 要】
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智能材料系统和结构是21世纪材料科学技术发展的前沿和热点.碳纤维复合材料(CFRP)作为先进复合材料的杰出代表,具有比强度高与比模量高、耐高温、抗疲劳、工艺性好等优异特性
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智能材料系统和结构是21世纪材料科学技术发展的前沿和热点.碳纤维复合材料(CFRP)作为先进复合材料的杰出代表,具有比强度高与比模量高、耐高温、抗疲劳、工艺性好等优异特性,广泛应用于航空航天、军工和民用建筑等领域.FBG作为一种新型的光纤传感器,具有耐腐蚀、抗电磁干扰、传感准确度和灵敏度高、可实现对外界参数的绝对测量及一线多点检测等独特优势,已成为最具前途的光纤传感器.该文正是基于这一背景,将CFRP与FBG光纤传感器相结合,对埋入式FBG光纤与CFRP的相容性及应变传感性进行了试验研究.该文从埋入光纤的直径、涂层、排布方向、埋入数量对CFRP力学性能的影响及埋入CFRP的光纤光导损耗两方面对埋入FBG光纤与CFRP的相容性进行了试验研究;对埋入CFRP的FBG光纤传感器的界面传递特性和误差修正进行了理论分析;最后用电阻应变片和FBG光纤传感器同时对CFRP试件进行拉伸、弯曲状态的应变检测,将两种试验结果进行比较,对FBG光纤传感器的应变传感特性进行了标定.另外,该文也从理论和试验两方面探讨了FBG光纤传感器在CFRP中的埋入和引出设计方法.通过上述理论分析与试验研究,得出有实用价值的FBG应变传感特性与误差分析,为智能先进复合材料的设计与制备进行必要的基础应用研究.
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