用光纤进行聚合物基复合材料固化监测的研究

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该文在跟踪国内外固化监测研究的基础上,围绕用光纤进行复合材料固化监测的主题,理论紧密结合实践,进行了深入、系统的研究工作.进行了聚合物基复合材料固化反应机理的研究,建立了复合材料基体树脂的折射率与固化度、温度、粘度之间的关系.设计了新型的反射式波导型石英光纤固化传感器.该传感器综合了端面反射型结构和波导型结构的主要优点,摒弃了这两种结构的主要缺陷;该传感器采用力学性能优良的石英光纤进行固化监测,埋入复合材料后不会对材料的性能产生不利的影响,从而具有更强的实用性.首次用基于电磁场数值求解的BPM法对传感器进行了计算,分析了传区的长度和直径对传感器性能的 影响,从理论上证明了传感器的可行性.最后,提出了将反射式波导型石英光纤固化传感器与光时域反射计(OTDR)联用的新方案,消除了光源不稳定和传导光纤微损耗的影响,实用性更强.
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