一种复合材料在线健康监测系统和监测方法

    公开(公告)号:CN105158256A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510634216.8

    申请日:2015-09-30

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种复合材料在线健康监测系统和监测方法,系统包括光纤光栅解调仪、光纤耦合器、处理器和双引线阵列式光纤光栅对传感器,其中,光源发出光信号,光信号经过光纤分为两路,分别通过一个光纤耦合器连接在双引线阵列式光纤光栅对传感器的两端所有的光纤光栅均预埋设于复合材料内部,光信号与光纤光栅相互作用后,反射光经过光纤耦合器进入光纤光栅解调仪,光纤光栅解调仪连接处理器,处理器调用复合材料损伤数据库,分析纤维复合材料的损伤类型、程度及其分布,建立三维模型,输出复合材料的损伤分布,通过有限元分析计算复合材料剩余强度,评估复合材料的健康情况。本发明监测复合材料的损伤状态,实时发出预警。

    应用于厢式滤板的外贴式光纤光栅传感器、检测系统与方法

    公开(公告)号:CN106248150B

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201610884910.X

    申请日:2016-10-10

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种应用于厢式滤板的外贴式光纤光栅传感器、检测系统与方法,本发明首先提供了一种以玻璃纤维增强环氧树脂复合材料为基板的外贴式的光纤光栅传感器,能够精确地监测厢式滤板边框处的微小应变;同时,本发明提供了一种以上述传感器为基础的厢式滤板的智能健康监测系统,能够基于厢式滤板边框处的微小应变进行实时、可靠、整体的健康状态监测。本发明可在现有厢式滤板成品上直接粘贴布排,不需要重新设计模具及其成型工艺,传感器的外贴和布线都是在厢式滤板机械加工之后,应用简便,可操作性强,成本低,适用范围广,可快速应用于不同型号规格、不同用途的厢式滤板。

    基于内植光纤光栅的三明治构件雷击损伤监测装置及方法

    公开(公告)号:CN109060172A

    公开(公告)日:2018-12-21

    申请号:CN201811056754.3

    申请日:2018-09-11

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了基于内植光纤光栅的三明治构件雷击损伤监测装置及方法,利用光纤光栅作为传感器,监测雷击时纤维复合材料三明治结构的应力应变和温度的变化,同时在制备过程中使用预固化‑二次固化的成型工艺,使得传感器测量数据更加精准,可以显著降低成型和使用过程中的外界物理因素的影响。将得到的光信号经耦合器耦合输入解调仪,转换为电信号,再输入处理器中,得到纤维复合材料三明治结构的剩余强度等重要相关参数,并以图像、曲线形式输出,最终达到对于雷击造成复合材料的内部损伤进行在线监测,有效解决雷击损伤难以监测、雷击产生的巨大磁场对监测的干扰、雷击强大电流对传感器的破坏等问题。

    复合材料蜂窝夹芯板低速冲击损伤在线监测系统及方法

    公开(公告)号:CN109001219B

    公开(公告)日:2019-06-28

    申请号:CN201811056771.7

    申请日:2018-09-11

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种复合材料蜂窝夹芯板低速冲击损伤在线监测系统及方法。其中,该系统包括:阵列式光纤光栅传感器,其预铺设于蜂窝夹芯板上面板和下面板的内部,用于检测蜂窝夹芯板的温度和应变水平;光纤光栅解调仪,其用于将产生的光信号经光纤耦合器进入阵列式光纤光栅传感器,且与光纤光栅相互作用后,波长与光纤光栅传感器光栅区中心波长相同的特定窄带波经光纤耦合器反射回来进行信号解调;处理器,其被配置为识别出监测点处损伤类型及损伤程度,从而预测复合材料蜂窝夹芯板结构件整体的损伤分布情况。

    一种复合材料封装的光纤光栅传感器及其制造方法

    公开(公告)号:CN106404065B

    公开(公告)日:2019-05-07

    申请号:CN201610880225.X

    申请日:2016-10-09

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种复合材料封装的光纤光栅传感器及其制造方法,该传感器包括光纤光栅传感器组件、复合材料覆盖层、树脂封装层和复合材料基板层。该传感器把温度光栅和应变光栅封装在复合材料结构中,结构轻巧,与复合材料的兼容性好,测量精度高,可显著提高传感器安装的成活率和使用寿命,该传感器组件可以外贴和内植于复合材料结构件,可用于结构件的分布式在线健康监测。该复合材料封装的光纤光栅传感器制造方法简易、高效、稳定,适合企业大批量快速生产。

    基于内植光纤光栅的三明治构件固化变形监测装置及方法

    公开(公告)号:CN108759706A

    公开(公告)日:2018-11-06

    申请号:CN201811066521.1

    申请日:2018-09-11

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了基于内植光纤光栅的三明治构件固化变形监测装置及方法,采用预固化的方式制备第一面板和第二面板,将蜂窝芯层置于第一面板和第二面板之间,将第一面板、蜂窝芯层和第二面板定位对齐,得到三明治构件,将三明治构件放入模具中,将模具放入热模压机中进行加热加压,实现第二次固化;信号处理器对温度和应变全过程进行在线实时监测;对固化成型后的三明治构件进行脱模,最终得到内植光纤光栅的纤维复合材料三明治构件。克服了其他监测手段的不足,并解决了面板完全固化后胶接成型工艺使光纤光栅传感器监测数据不可靠的问题,采用预固化‑二次固化的成型工艺,并对引线加以保护从而保证监测信号稳定传输,实现实时在线监测。

    一种复合材料在线健康监测方法

    公开(公告)号:CN105158256B

    公开(公告)日:2017-08-29

    申请号:CN201510634216.8

    申请日:2015-09-30

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种复合材料在线健康监测系统和监测方法,系统包括光纤光栅解调仪、光纤耦合器、处理器和双引线阵列式光纤光栅对传感器,其中,光源发出光信号,光信号经过光纤分为两路,分别通过一个光纤耦合器连接在双引线阵列式光纤光栅对传感器的两端所有的光纤光栅均预埋设于复合材料内部,光信号与光纤光栅相互作用后,反射光经过光纤耦合器进入光纤光栅解调仪,光纤光栅解调仪连接处理器,处理器调用复合材料损伤数据库,分析纤维复合材料的损伤类型、程度及其分布,建立三维模型,输出复合材料的损伤分布,通过有限元分析计算复合材料剩余强度,评估复合材料的健康情况。本发明监测复合材料的损伤状态,实时发出预警。

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