内埋光纤光栅传感器对夹芯复合材料结构性能的影响研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:tony_guang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
夹芯复合材料由于具有优异的力学和隐身性能,被越来越多地应用于舰船的建造中。复合材料的分层制造工艺和内部损伤监测需求使埋入光纤光栅传感器成为最理想可靠的复合材料结构健康监测方式之一。但埋入光纤光栅传感器可能会造成结构的不连续,产生应力集中。因此,本文对内埋光纤光栅传感器夹芯结构的损伤失效问题展开研究,为光纤光栅传感器埋入夹芯结构进行健康监测提供参考。首先,对树脂富集区形状的数值模拟方法进行分析和修正,利用修正后的数值方法计算得到树脂富集区长度。接着建立内埋光纤光栅传感器夹芯板的有限元模型,分别研究了拉伸、压缩和弯曲载荷作用下内埋光纤光栅传感器夹芯板的损伤失效问题。结果表明,当拉压载荷方向与光纤光栅传感器方向垂直时,树脂富集区与面板间界面最先发生失效,树脂富集区的存在造成结构在载荷方向不连续,面板中载荷方向的应力集中系数超过3,引起载荷方向纤维发生失效。当拉压载荷方向与光纤光栅传感器方向平行时,埋入光纤光栅传感器对夹芯板的损伤失效基本无影响,夹芯板的强度依赖于面板的强度。弯曲载荷下,埋入光纤光栅传感器对夹芯梁的损伤失效基本无影响,泡沫失效引起夹芯梁刚度降低超过80%,导致夹芯梁失效。然后,分析了树脂富集区长度、光纤光栅传感器直径和埋入方式对夹芯板损伤失效的影响。结果显示,当载荷方向与光纤光栅传感器方向垂直时,光纤对夹芯板厚度方向的扰动是引起面板中载荷方向应力集中的重要因素。增大树脂富集区长度或者减小传感器直径能够减小单位树脂富集区长度范围内光纤对夹芯板厚度方向的扰动,减小面板中载荷方向的应力集中系数,提高夹芯板的强度。改变光纤光栅传感器埋入方式能够有效减小埋入传感器的影响,当光纤光栅传感器一半埋入面板、一半埋入夹芯时,对夹芯板性能影响最小。最后,研究了埋入光纤光栅传感器对L型夹芯复合材料节点损伤失效的影响。结果表明,埋入光纤后,树脂富集区与面板间界面在载荷较小时发生脱粘,引起光纤光栅传感器测量数据在较低载荷时出现“阶跃”或者消失现象。静态载荷作用下脱粘没有大范围扩展,对夹芯结构的损伤失效影响不大。
其他文献
<正> 钼铁是炼合金钢的添加剂,制造耐热合金尤不可少。但全国能生产钼铁的工厂不多,而且都用传统的煤、电作能源,耗能量很大。四川省广汉县联合化工厂,大胆研究目前只被极少
土地收储工作的开展对我国的发展起到了积极作用。本文主要分析土地收储工作的必要性、在当前土地储备机制中存在的一些问题,并针对这些问题提出有效的解决策略。希望通过本
目的探讨自身免疫特征的间质性肺炎(interstitial pneumonia with autoimmune features,IPAF)与结缔组织病相关间质性肺疾病(connective tissue disease-interstitial lung d
现代中医药发展主要体现在中医教学、科研和临床,3者均离不开文献研究。既往中医教学的内容来源于文献,今后中医教育改革必须依靠文献研究;中医药科研应以中医药文献研究为基
<正>录文:水仙绿若盘孟圆,牡丹春驻红娟娟;大聋风格飞上天,佛云如是前身缘款识:庇吾京子谦笔意并录逢句安吉吴昌硕说明:海外回流作品说明:该作品是吴昌硕擅长题材之一,曾出现
目前,以水生花卉为主要园林景观的主题公园、生态园区等在国内的建设正在兴起。本文以连云港市振兴荷园规划设计为例,阐述了连云港振兴荷园在具体建设过程中所遵循的一些目标
间质性肺疾病(ILD)是皮肌炎常见的并发症,其直接影响患者的生存质量和预后。近年来结缔组织疾病并发ILD的机制和治疗是研究热点,高分辨率CT的应用、ILD相关血清学检查及免疫
目的了解高职实习护生针刺伤发生情况与针刺伤后上报情况,分析影响上报的原因,为加强实习护生安全监管提供依据。方法采用自行设计的问卷对某高职学院286名实习护生进行回顾
指类句可以容忍处于矛盾关系的反例而不影响理解,因此引起逻辑学界和语言学界的广泛关注。本研究认为,指类句的形成可分析为前语言思维阶段和语言思维阶段。在前语言思维阶段
深水油气勘探是当今油气勘探的主要方向,是世界油气增长主要来源区。目前深水油气勘探以被动陆缘盆地为主,勘探区带以有油气发现浅水油气区向深水区的延伸为主,圈闭类型以大