埋入式光纖光柵復(fù)合材料結(jié)構(gòu)沖擊監(jiān)測研究.pdf

1、隨著航空航天事業(yè)的高速發(fā)展，航空航天飛行器的服役環(huán)境越來越復(fù)雜，復(fù)合材料具有高比強度、良好的抗疲勞性、耐腐蝕性以及絕緣、熱導(dǎo)率低等優(yōu)點，在航空航天飛行器使用比重越來越重，其中復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)在飛行器上的使用非常廣泛。但復(fù)合材料和復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)都對沖擊載荷較敏感，當(dāng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)受到?jīng)_擊載荷時，結(jié)構(gòu)易發(fā)生基體開裂、碳纖維斷裂、碳纖維分層和蜂窩芯子塌陷等損傷，而這些損傷嚴(yán)重影響飛行器的安全性能和使用壽命，因此對航空航天飛行器進行健康

2、監(jiān)測與評估非常重要。光纖光柵傳感器具有體積小、抗電磁干擾、靈敏度高、易于構(gòu)建分布式傳感網(wǎng)絡(luò)并適合與復(fù)合材料一體化集成等獨特優(yōu)點在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此，本文針對復(fù)合材料和復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)進行沖擊監(jiān)測研究，主要工作包括以下幾個方面：
　　首先，利用光纖光柵傳感器易與復(fù)合材料一體化集成的特性，將光纖光柵傳感器與復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)一體化集成，并提出相應(yīng)的光纖光柵端口引出方式和論證了光纖光柵傳感器存活率的方法，接著對埋

3、入復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的光纖光柵進行靜態(tài)加載和沖擊載荷加載實驗，對埋入式光纖光柵傳感器的動靜態(tài)敏感特性進行了研究。
　　其次，利用復(fù)合材料蜂窩夾芯板結(jié)構(gòu)，搭建了基于埋入式光纖光柵傳感器網(wǎng)絡(luò)沖擊監(jiān)測系統(tǒng)。利用埋入式光纖光柵傳感器動靜態(tài)敏感特性研究，對不同埋入層的光纖光柵傳感器沖擊響應(yīng)信號和同一埋入層不同光纖光柵傳感器沖擊響應(yīng)信號之間的共性和差異性進行分析，再提出了一種基于最大向量內(nèi)積的沖擊位置識別算法，初步實現(xiàn)了沖擊載荷位置識別。<