FRP補(bǔ)丁式分層無損檢測(cè)新方法的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)RP復(fù)合材料在實(shí)際工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用，但此類結(jié)構(gòu)或構(gòu)件會(huì)因?yàn)槠鋬?nèi)部出現(xiàn)分層或與其他材料表面剝離(利用FRP進(jìn)行加固)而造成材料失效的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞。傳統(tǒng)的無損檢測(cè)方法有設(shè)備昂貴、操作繁瑣、效率低下等缺點(diǎn)。所以，本課題采用一種利用光纖傳感技術(shù)對(duì)FRP的分層進(jìn)行無損檢測(cè)的新方法，此方法的原理是通過對(duì)FRP分層梁進(jìn)行加載，有分層時(shí)梁的變形量不同于無分層時(shí)梁的變形量，通過二者比較，確定分層的大小及其位置。

2、　　本課題是通過實(shí)驗(yàn)研究來證明此方法的可行性和驗(yàn)證理論研究的正確性。采用馬赫-澤德光纖干涉儀來檢測(cè)梁的變形量，采用軟膠榔頭在梁上逐點(diǎn)加載，對(duì)位移輸出圖數(shù)據(jù)處理和分析，確定分層的大小與位置，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果作比較，為今后的實(shí)際工程應(yīng)用提供參考依據(jù)。
　　由于簡(jiǎn)單支撐與連續(xù)支撐是兩大極端情況，故選擇這兩種邊界條件進(jìn)行分析。光纖位置可粘貼在梁表面或埋置在梁中性層，分類組合實(shí)驗(yàn)后得到了位移輸出曲線變化規(guī)律，驗(yàn)證此方法對(duì)FRP進(jìn)行無損檢

3、測(cè)的實(shí)驗(yàn)可行性。本文研究內(nèi)容及其研究成果主要包括以下幾個(gè)方面：
　　1）對(duì)于連續(xù)支撐條件下的梁，光纖埋置在中性層，在無分層條件下位移輸出值為零，在有分層條件下兩端位移輸出值較小，在分層處位移曲線曲率發(fā)生突變。增加分層長度會(huì)使分層檢測(cè)性提高，能確定分層的大致位置和大??；改變光纖埋置位置，只要加載線在分層上方，就能確定分層的大致位置，光纖離分層越遠(yuǎn)，其可測(cè)性減弱。改變加載線位置，加載線在分層上方時(shí)檢測(cè)效果最佳，在分層邊緣處會(huì)出現(xiàn)位移輸

4、出正負(fù)反向，不在分層上輸出幾乎為零。將位移輸出曲線與理論中積分應(yīng)變曲線作比較，兩者整體趨勢(shì)基本一致，驗(yàn)證了理論研究的正確性。
　　2）對(duì)于簡(jiǎn)單支撐條件下的梁，光纖埋置在中性層，與連續(xù)支撐梁相比，其整體位移輸出值增大，由于整體變形較大，分層對(duì)干涉儀輸出的影響不夠明顯。但位移曲線整體變化趨勢(shì)與理論積分應(yīng)變曲線一致。同條件下增加分層長度，分層可測(cè)性隨之增加，分層很小時(shí)檢測(cè)效果不佳。加載線位置從分層上方到分層邊緣，再到不在分層上，分別出現(xiàn)