發(fā)布時(shí)間：2017-04-03 04:13

  本文關(guān)鍵詞：基于FBG傳感器的CFRP層合板鉆孔響應(yīng)試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上的物質(zhì)組成,性能優(yōu)于其中任何單獨(dú)的一種物質(zhì)的新型材料。復(fù)合材料由基體相和增強(qiáng)相組成,基體相為樹(shù)脂基,增強(qiáng)相為纖維時(shí),稱(chēng)為纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料。纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料一方面具有比強(qiáng)度高、比模量大、密度小等優(yōu)點(diǎn);另一方面,由于其具有硬度高、強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性差和各向異性的特點(diǎn),導(dǎo)致其加工過(guò)程容易產(chǎn)生分層、撕裂、毛刺拉絲、崩塊等缺陷,屬難加工材料。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料對(duì)于加工過(guò)程導(dǎo)致的不易察覺(jué)的隱藏缺陷異常敏感,這種缺陷會(huì)在服役過(guò)程中逐漸演變成結(jié)構(gòu)的致命缺陷,尤其是分層,會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度嚴(yán)重下降。鉆孔過(guò)程中的軸向鉆削力是分層缺陷的主要影響因素,目前沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)所有工況下,鉆削力所導(dǎo)致的缺陷產(chǎn)生機(jī)理的充分研究。論文對(duì)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板鉆孔過(guò)程應(yīng)變響應(yīng)加以研究,使用表面粘貼傳感器和在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Carbon fiber reinforced plastics,CFRP)板中嵌入光纖布拉格光柵(Fiber Bragg grating,FBG)的方法,深入研究應(yīng)變的分布及響應(yīng)規(guī)律,主要內(nèi)容如下:(1)介紹復(fù)合材料制孔缺陷和復(fù)合材料損傷識(shí)別研究現(xiàn)狀,以及FBG在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。(2)FBG埋入CFRP的工藝研究�；贔BG的傳感原理,分析FBG和碳纖維預(yù)浸料的成型工藝,采用熱壓機(jī)對(duì)碳纖維預(yù)浸料的固化過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),制作智能CFRP薄片;結(jié)合實(shí)驗(yàn)誤差分析,研究封裝之后的FBG傳感器的應(yīng)變傳感特性。(3)CFRP層合板鉆孔應(yīng)變響應(yīng)數(shù)據(jù)分析。建立與有限元分析對(duì)應(yīng)的Matlab三維數(shù)據(jù)模型,對(duì)所得應(yīng)變仿真結(jié)果進(jìn)行可視化,并由此分析鉆孔過(guò)程應(yīng)變響應(yīng)的規(guī)律。(4)利用所制作的嵌入有FBG傳感器的CFRP智能薄片進(jìn)行鉆孔實(shí)驗(yàn)。搭建鉆孔應(yīng)變響應(yīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)CFRP層合板的鉆孔應(yīng)變響應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)在CFRP內(nèi)部埋入FBG用于鉆孔應(yīng)變響應(yīng)監(jiān)測(cè)效果進(jìn)行評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,嵌入之后的FBG傳感器可以實(shí)現(xiàn)CFRP薄片鉆孔過(guò)程的應(yīng)變監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果與應(yīng)變片結(jié)果相近,達(dá)到了理想的監(jiān)測(cè)效果。
【關(guān)鍵詞】：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 光纖布拉格光柵 應(yīng)變響應(yīng) 鉆孔 數(shù)據(jù)分析
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB33;TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 復(fù)合材料應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2 FRP制孔過(guò)程和缺陷研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料損傷識(shí)別研究現(xiàn)狀18-21
• 1.4 FBG在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用21-23
• 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容23-24
• 第二章 FBG埋入CFRP工藝研究24-43
• 2.1 FBG相關(guān)知識(shí)24-27
• 2.1.1 FBG傳感器介紹24-25
• 2.1.2 FBG傳感器的應(yīng)變和溫度傳感原理25-27
• 2.2 嵌入FBG的CFRP層合板制作27-37
• 2.2.1 FBG嵌入CFRP層合板可行性分析27-29
• 2.2.2 FBG嵌入位置設(shè)計(jì)29-30
• 2.2.3 FBG嵌入CFRP流程30-37
• 2.3 嵌入后的FBG傳感器校準(zhǔn)37-41
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備37-39
• 2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果和分析39-41
• 2.4 封裝的FBG測(cè)量誤差分析41-42
• 2.5 本章小結(jié)42-43
• 第三章 CFRP層合板鉆孔應(yīng)變響應(yīng)數(shù)據(jù)分析43-56
• 3.1 本章主要內(nèi)容43
• 3.2 應(yīng)變仿真數(shù)據(jù)可視化43-48
• 3.2.1 CFRP仿真模型建立43-44
• 3.2.2 基于Matlab的仿真應(yīng)變數(shù)據(jù)三維顯示44-48
• 3.3 FRP層合板鉆孔試驗(yàn)數(shù)據(jù)的三維顯示48-55
• 3.3.1 GFRP鉆孔實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重構(gòu)49-51
• 3.3.2 CFRP鉆孔試驗(yàn)及數(shù)據(jù)重構(gòu)51-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第四章 CFRP鉆孔試驗(yàn)研究56-65
• 4.1 CFRP鉆孔應(yīng)變響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)56-59
• 4.1.1 測(cè)試系統(tǒng)組成56-57
• 4.1.2 各部分的功用57-59
• 4.2 CFRP鉆孔周?chē)鷤鞲衅鳒y(cè)點(diǎn)布置59
• 4.3 CFRP層合板鉆孔數(shù)據(jù)分析59-64
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果59-60
• 4.3.2 結(jié)果分析60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 總結(jié)65-66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果72-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

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  本文關(guān)鍵詞：基于FBG傳感器的CFRP層合板鉆孔響應(yīng)試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：283695