嵌入式传感器可以检测复合材料的损伤

结合高强度和轻重量，复合材料正在寻找他们的方式越来越多的结构和化妆品部件在航空航天和汽车工业。188金宝搏软件188金宝搏软件随着复合材料在这些行业的广泛使用，需要高效有效的非视觉损伤检测方法。188金宝搏软件为了满足这种需求,卢娜已经证明空间分辨率高(0.65毫米)光纤应变传感器纳入碳纤维复合测试文章可以有效地检测损伤的影响通过测量应变的变化,即使影响导致纤维断裂和分层可见表面以下。

为了验证这一方法，我们制作了一个模拟的飞机蒙皮板来评估其损伤传播的距离。面板由8层193g /m的材料制作而成²3K平纹织物与一个19mm泡沫核心在中部平面。光纤被埋入最外层的正下方，分成三个平行通道，每隔1厘米。

然后对面板进行冲击，以确定光纤冲击距离与光纤信号强度之间的关系。跌落式冲击器，类似于ASTM D7136中使用的，被用来施加可量化的和可控制的一系列冲击。应变测量是使用Luna的ODiSI系统用于高清晰度光纤传感(HD-FOS)。

下面的图显示了16处影响的位置。在相同的冲击参数下进行了最初的8次冲击事件。接下来的6次撞击(9-14次)以更大的水平间隔和更少的能量进行间隔，以避免各种撞击的结果混淆。最后两次撞击发生在底部两个纤维段之间的第15和第16个位置，以确定撞击和纤维之间的特别接近是否会改变响应。

下面的图显示张力作为一个颜色地图后的绘图面板4^th和16^th的影响。冲击位置4的应变水平在不断下降，并从冲击位置向外传播。黄色的圆圈根据所报告的应变跟踪损伤区域。注意，这个圆心几乎正好在撞击位置上。图中较低的部分显示了在冲击板上执行的所有冲击所造成的累积损害。很明显，在纤维约5cm范围内的所有冲击事件在应变剖面上都产生了清晰可辨的响应。

这项研究通过第一阶段SBIR得到了NASA的部分资助。一篇关于这项工作的论文发表在2017年12月11日至14日举行的2017复合材料和先进材料博览会上。本文的全部参考文献为:

Kominsky,丹尼尔。拉希姆·阿伊达·阿卜杜勒。戴维斯分校,马修。岁的男孩。、Castellucci马修。布赖森,雷金纳德。、摇摆的诺亚。，“使用高清晰度光纤传感(HD-FOS)从损坏的碳纤维复合材料中提取信息。”2017复合材料和先进材料博览会，2017年12月11日至14日

关于Luna ODiSI测量系统帮助加速复合材料采用的其他方法的更多信息，请参阅下面的简短应用简介HD-FOS复合材料的高清晰度应变传感。