ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛА КОНСТРУКЦИИ ИЗ ПКМ С ПОМОЩЬЮ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ОПТОВОЛОКОННЫХ СЕНСОРОВ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 22 > №3 / 2016 / Страницы: 402-413

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛА КОНСТРУКЦИИ ИЗ ПКМ С ПОМОЩЬЮ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ОПТОВОЛОКОННЫХ СЕНСОРОВ

, , , ,

Аннотация:

Волоконные брэгговские решетки (ВБР) являются перспективной основой датчиков определения деформации и начинают все шире применяться в измерительных системах для различных конструкций. Исследуется возможность применения ВБР в системе встроенного контроля конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ) в ряде отраслей промышленности, в частности для элементов конструкций авиационного назначения. В работе рассмотрены два метода определения деформации материала конструкции из ПКМ с использованием оптоволоконных сенсоров на основе ВБР на примере стандартных образцов и трехстрингерной панели из углепластика. Первый метод, основанный на измерении деформации ПКМ методом калибровки по деформации тензодатчика, имеет погрешность 6%. Такая методика рекомендована для стандартных образцов, например, применяемых для определения свойств ПКМ. Второй метод представляет собой модифицированный вариант первого и основан на калибровке по деформации, полученной в результате теоретического расчета конструкции в системе автоматизированного проектирования. Этот метод определения деформации ПКМ имеет погрешность 9%. Модифицированный вариант калибровки имеет преимущество в том, что не требует разрушения изготовленной конструкции и позволяет калибровать конструкцию, имеющую труднодоступные места. В случае авиационной техники этот метод может быть реализован при прочностных испытаниях конструкции и ее элементов на этапе сертификации воздушного судна. Для определения деформаций и нагрузок в конструкциях из ПКМ в системе встроенного контроля рекомендуется использовать модифицированный метод расчета.

85