考虑界面应变传递机制的内埋FBGs环氧树脂固化过程模拟

摘要：

采用实验与数值分析相结合的手段对光纤布拉格光栅传感器(Fiber Bragg grating sensor,FBGs)与基体间应变传递机制这一固化监测的基础问题进行了探索.首先,对树脂的固化动力学、热膨胀、化学收缩和玻璃化转变等物化变化进行了表征,然后,借助热电偶和FBGs开展了环氧树脂固化过程的温度和应变监测实验,最后,基于固化过程热-化-力多场耦合数值分析方法开展了固化过程模拟.通过对比纯树脂模型、界面采用绑定约束的含FBGs模型和界面采用内聚力行为的含FBSs模型分析结果,对界面传递机制进行了探讨.结果表明:固化前期界面处存在的剪滞效应和界面滑移行为导致FBGs监测应变相较树脂本体应变明显偏小,其中剪滞效应占主导作用.采用内聚力行为可以较好地描述固化过程界面应变传递机制,数值预测结果与实验值误差较小.

关键词：固化监测、界面、应变传递、光纤布拉格光栅传感器(FBGs)、数值分析

所属期刊栏目：40

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心佛山仙湖实验室开放基金XHT2020-002

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1807-1817