基于FBG非均匀反射谱特性的波纹型复合材料蒙皮渐进损伤监测

摘要：

提出利用布拉格光纤光栅（FBG ）非均匀反射谱监测复合材料结构渐进损伤的方法。对波纹型复合材料蒙皮样件进行有限元分析，预测蒙皮在拉伸载荷下失效过程和对应临界失效载荷大小，据此重构 FBG传感器的非均匀反射谱，获得铺层失效与传感器反射谱的对应关系，并为实验光谱记录提供参考。构建一种基于FBG非均匀反射谱监测波纹型复合材料蒙皮渐进损伤的监测系统，进行拉伸实验，实验结果表明系统实测光谱与重构的反射谱趋势相同，对应失效载荷与预测值最大误差为8.6％，证明了采用FBG传感器监测波纹型复合材料蒙皮渐进损伤的可行性。该方法通过实时监测预测失效范围内 FBG非均匀反射谱的变化，简单易行，测量及传导光路实现全光纤化，无需破坏试件结构，即可实现对波纹型复合材料蒙皮渐进损伤程度及铺层失效次序精确、迅速的在线监测，研究结果为智能蒙皮动态监测领域提供新的思路和实验参考。

关键词：光纤布拉格光栅、光谱分析、波纹型复合材料蒙皮、渐进损伤、有限元分析

分类号：O433.4(光学)

资助基金：国家自然科学基金项目51075207;航空基金项目2011ZA52013

在线出版日期：2014-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：757-760,761