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:CN109060172B

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201811056754.3

    申请日:2018-09-11

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01K11/32 G01B11/16

    摘要: 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。

    一种纤维复合材料热模压固化变形光纤监测装置及方法

    公开(公告)号:CN106595731B

    公开(公告)日:2018-05-04

    申请号:CN201611146925.2

    申请日:2016-12-13

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了一种纤维复合材料热模压固化变形光纤监测装置与方法,(1)采用相位掩膜法在单根耐高温光纤上间隔写入中心波长不同的多个光纤Bragg光栅,制成光栅串,并使用耐高温复合材料对栅区进行涂覆;(2)将处于松弛状态的温补光栅串套入不锈钢毛细管中,保证其在复合材料固化成型过程中不受应变影响;(3)使用耐高温特氟龙管对光纤引线进行保护,并与光纤连接器进行熔接;(4)按照预先设计好的方案进行光纤Bragg光栅的铺设,并将光纤引线从相应的模具侧壁框板的引线沟槽中引出;(5)将信号传输光纤连接到光纤光栅解调仪上,实时监测固化过程中的温度和应变的变化。

    一种隔膜滤板的芯板在线监测系统及方法

    公开(公告)号:CN105606275B

    公开(公告)日:2018-01-05

    申请号:CN201510969891.6

    申请日:2015-12-21

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01L1/24 G01K11/32

    摘要: 本发明公开了一种隔膜滤板的芯板在线监测系统及方法,系统包括光纤光栅解调仪、光纤耦合器、处理器和光纤光栅传感器组件,其中,光纤光栅传感器组件设置于芯板内,光源发出光信号,光信号通过光纤耦合器传输到光纤光栅传感器组件,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,处理器调用芯板损伤数据库,分析损伤程度,建立三维模型,输出芯板的损伤分布,本发明能够评估芯板的健康情况,并且及时发布预警,有助于准确快速排除芯板故障和安全隐患,避免安全事故和生产损失,保证设备制造厂家以及用户双方的利益。

    一种隔膜滤板的隔膜在线状态监测系统及方法

    公开(公告)号:CN105387890B

    公开(公告)日:2017-10-24

    申请号:CN201510969072.1

    申请日:2015-12-21

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01D21/02 G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种隔膜滤板的隔膜在线状态监测系统及方法,系统包括光纤光栅解调仪、光纤耦合器、处理器和光纤光栅传感器组件,光源发出光信号,光信号通过光纤耦合器传输到光纤光栅传感器组件,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,处理器调用隔膜损伤数据库,分析损伤程度,建立三维模型,输出隔膜的损伤分布,评估隔膜的健康情况,并且及时发布预警,能够帮助准确快速排除隔膜故障,避免安全事故和生产损失,保证设备厂家以及用户双方的利益。

    一种树脂基复合材料热模压固化变形的测试装置及装置的制备和使用方法

    公开(公告)号:CN104315990B

    公开(公告)日:2017-08-01

    申请号:CN201410606215.8

    申请日:2014-10-31

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01B11/16 G01D3/036

    摘要: 本发明涉及一种树脂基复合材料热模压固化变形的测试装置及装置的制备和使用方法,包括树脂基复合材料预浸料和中间布设的FBG传感器,在第n层沿着纤维轴线方向铺设FBG传感器作应变传感器,在第n层或者第n+1层或者第n‑1层铺设作为温度补偿的参考传感器,模具侧壁框板上设有引线沟槽,表面覆有耐高温高分子薄膜,传感器的引线从引线沟槽中引出且与信号接收器接通,闭合模具,热压成型,实现固化成型在线实时监测。本发明解决FBG传感器在复合材料热模压固化变形监测时栅区脆弱易断以及在封闭的全刚性热模压模具中若引线不当则造成监测信号不能有效传输的问题,同时针对内植FBG传感器的复合材料结构件和全刚性模具的脱离困难问题。

    一种连续纤维增强树脂基复合材料泊松比的测试方法

    公开(公告)号:CN104807698B

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201510214015.2

    申请日:2015-04-29

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01N3/08 G01N1/28

    摘要: 本发明公开了一种连续纤维增强树脂基复合材料泊松比的测试方法,其优点是:(1)克服现有的复合材料泊松比测试技术的不足,基于光纤Bragg光栅串技术提供一种新的复合材料泊松比的FBG测试方法;(2)解决传统的复合材料试件真空袋、热压罐制造技术造成的试件表面质量差、厚度不均匀、宽度不均匀、平行度差等问题,基于闭式热模压技术提供一种连续纤维增强树脂基复合材料标准试件制造技术,重点解决内埋光纤Bragg光栅串的复合材料标准试件和刚性闭式模具的脱离问题,实现复合材料泊松比的便捷、精确、有效测试。

    一种玻璃纤维/环氧树脂复合材料基片式光纤光栅传感器

    公开(公告)号:CN106441390A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610880616.1

    申请日:2016-10-09

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01D5/38 G01D21/02

    摘要: 本发明公开了一种玻璃纤维/环氧树脂复合材料基片式光纤光栅传感器及其制备方法,包括:玻璃纤维/环氧树脂复合材料基板;至少一个负载在所述玻璃纤维/环氧树脂复合材料基板上的光纤光栅;以及覆盖于光纤光栅上方的干态玻璃纤维布;所述干态玻璃纤维布经液态环氧树脂浸润,干态玻璃纤维布与玻璃纤维/环氧树脂复合材料基板之间灌注有液态环氧树脂,固化成型。本发明在保证光纤光栅传感器层间界面强度的基础上解决了传统光纤光栅传感器存在的一系列缺陷,实现了光纤光栅传感器对被测结构件温度与应变的精确测量,弥补了国内现有外贴式光纤光栅传感器的不足,同时具有很好的经济效益。

    带有抗雷击表面功能层的先进树脂基复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN104385627B

    公开(公告)日:2017-01-25

    申请号:CN201410542585.X

    申请日:2014-10-14

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开了带有抗雷击表面功能层的先进树脂基复合材料及制备方法。将预浸料按照复合材料结构件的形状尺寸以及力学性能的要求逐层裁切,在模具内顺序铺设已裁切好的各层预浸料,然后预压实成型。在初步形成复合材料结构件的主体形状的基础上再将一层或者数层干态纤维织物铺覆在已经预压实成型的预浸料上。将制备好的功能树脂体系注入密封的模腔中,浸渍模腔中的纤维织物,或者在每层干态的纤维织物表面涂覆液态的功能树脂体系,初步形成三维导电功能层。在模具中将已经预压实成型的预浸料与导电功能层一起热压成型,使两部分材料共固化,实现整体成型。最后开模得到带有抗雷击表面功能层的纤维增强树脂基复合材料结构件。

    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:CN106248150A

    公开(公告)日:2016-12-21

    申请号:CN201610884910.X

    申请日:2016-10-10

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01D21/02

    摘要: 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。