埋入式光纤光栅复合材料环形构件的热压成型监测方法

    公开(公告)号:CN113155162B

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202110282295.6

    申请日:2021-03-16

    IPC分类号: G01D5/26

    摘要: 本发明涉及一种埋入式光纤光栅复合材料环形构件的热压成型监测方法,用于埋入式光纤光栅复合材料环形构件的残余应力实时监测。方法实施需应用光纤测试传感器、光纤温度传感器、热压罐、光纤导出口、CCD解调仪,计算机及上位机解调软件。通过在复合材料环形构件中埋入光纤光栅,将光纤的另一端从热压罐的光纤导出口中引出,并将其连接到CCD解调仪,在上位机实时监测复合材料环形构件的固化成型状况。本发明还涉及一种复合材料环形构件的表面引出保护,通过在光纤引出部分套上耐高温的四氟毛细管,同时在四氟毛细管的两端涂上密封胶,防止碳纤维预浸料在热压成型过程中流进四氟毛细管内,从而达到保护光纤的效果。

    一种基于光纤光栅传感的复合材料板冲击载荷定位方法

    公开(公告)号:CN113158796A

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202110282296.0

    申请日:2021-03-16

    摘要: 本发明涉及一种基于光纤光栅传感的复合材料板冲击载荷定位方法,特别是对埋入光纤Bragg光栅的0°/60°/‑60°铺层的碳纤维复合材料板的振动信号的监测方法。首先,将已经埋入光纤光栅的复合材料板划分区域,进行冲击实验,收集各区域的光纤波长漂移数据;其次,将埋入光纤光栅标定,将波长漂移数据转化为应变数据;接着,将获得的应变信号经验模态分解(EMD)分解,得到内涵模态分量(IMF);最后,信号重构后再进行相关性分析等。本发明基于光纤光栅传感的复合材料板冲击载荷方法,利用EMD分解后的应变信号进行相关性分析并结合BP神经网络算法提出了一种基于光纤光栅传感的复合材料板冲击载荷定位方法,提高了计算速度,同时获得了较高的定位精度。

    一种基于埋入式光纤光栅的环形构件制备与监测方法

    公开(公告)号:CN113029020B

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202110281222.5

    申请日:2021-03-16

    IPC分类号: G01B11/16 G01H9/00

    摘要: 本发明涉及一种基于埋入式光纤光栅的环形构件制备与监测方法,包括以下步骤:将光纤光栅传感阵列连续刻写在同一根光纤中;通过自动铺丝机进行环形构件的铺丝制备工艺;在环形构件埋入层的预计监测位置进行光纤埋入操作的准备,将刻写好的光纤光栅传感阵列两端通过张力加载机构将光纤张紧,完成对光纤的预拉;继续铺丝工艺,控制引出部位套管从铺丝间隔处穿出,直至完成铺丝工艺;进行后续制备工艺完成智能复合材料环形构件的制备,将成型后的环形构件光纤引出头接入分析解调系统。本发明可实现环形构件在工作过程中的实时在线监测,提高环形构件工作状态监测水平,并及时进行危险预警,实现对复合材料环形构件长期应用过程的材料健康状况的在线监测。

    埋入式光纤光栅复合材料环形构件的热压成型监测方法

    公开(公告)号:CN113155162A

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202110282295.6

    申请日:2021-03-16

    IPC分类号: G01D5/26

    摘要: 本发明涉及一种埋入式光纤光栅复合材料环形构件的热压成型监测方法,用于埋入式光纤光栅复合材料环形构件的残余应力实时监测。方法实施需应用光纤测试传感器、光纤温度传感器、热压罐、光纤导出口、CCD解调仪,计算机及上位机解调软件。通过在复合材料环形构件中埋入光纤光栅,将光纤的另一端从热压罐的光纤导出口中引出,并将其连接到CCD解调仪,在上位机实时监测复合材料环形构件的固化成型状况。本发明还涉及一种复合材料环形构件的表面引出保护,通过在光纤引出部分套上耐高温的四氟毛细管,同时在四氟毛细管的两端涂上密封胶,防止碳纤维预浸料在热压成型过程中流进四氟毛细管内,从而达到保护光纤的效果。

    一种基于埋入式光纤光栅的环形构件制备与监测方法

    公开(公告)号:CN113029020A

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN202110281222.5

    申请日:2021-03-16

    IPC分类号: G01B11/16 G01H9/00

    摘要: 本发明涉及一种基于光纤光栅传感的复合材料板冲击载荷定位方法,特别是对埋入光纤Bragg光栅的0°/60°/‑60°铺层的碳纤维复合材料板的振动信号的监测方法。首先,将已经埋入光纤光栅的复合材料板划分区域,进行冲击实验,收集各区域的光纤波长漂移数据;其次,将埋入光纤光栅标定,将波长漂移数据转化为应变数据;接着,将获得的应变信号经验模态分解(EMD)分解,得到内涵模态分量(IMF);最后,信号重构后再进行相关性分析等。本发明基于光纤光栅传感的复合材料板冲击载荷方法,利用EMD分解后的应变信号进行相关性分析并结合BP神经网络算法提出了一种基于光纤光栅传感的复合材料板冲击载荷定位方法,提高了计算速度,同时获得了较高的定位精度。

    一种抗高速冲击一体化复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN117659628A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202311530903.6

    申请日:2023-11-16

    摘要: 本发明涉及一种抗高速冲击一体化复合材料及其制备方法,属于复合材料技术领域,该复合材料包括如下质量百分比含量的组分:环氧树脂基体20~60%,醇溶尼龙表面处理剂0.5~2%,碳纤维20~70%,芳纶纤维织物10~50%;其中环氧树脂基体包含如下质量百分比含量的组分:EO环氧30~80%,三官能环氧30~80%,四官能环氧10~30%,分子增强剂5~15%,热塑性增韧剂10~30%,固化剂40~60%;本发明对通过EO高韧环氧、热塑性组分和分子增强剂协同增强增刚等方法对环氧树脂进行创新设计,同时开发出一种适于芳纶表界面改性的表面处理剂,使得复合材料兼具高结构承载性能和优异抗高速冲击性能。

    一种超轻质多特征无蒙皮骨架式复合材料壳体制备方法

    公开(公告)号:CN113844078B

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202110819231.5

    申请日:2021-07-20

    IPC分类号: B29D99/00

    摘要: 本发明涉及一种超轻质多特征无蒙皮骨架式复合材料壳体制备方法,通过设置可自由移动的封头导向定位装置、自动化缠绕线型轨迹规划,实现“非测地线”等距螺旋筋、环筋热熔预浸丝的精准进槽数控自动化缠绕及骨架筋条与多特征结构铺层的交替进行。针对多特征无蒙皮骨架式结构,通过均衡交互耦合铺层结构设计,精确计算骨架筋条热熔预浸丝缠绕循环数、均衡交互耦合筋条缠绕‑端框‑开口补强区铺层结构、筋条打散等,实现了侧壁翻边、端框、骨架筋条的均匀有效连接,保证了产品整体刚度及稳定性。通过优化骨架筋条R角模具设计、预压实控制技术及合理的固化工艺,解决了无蒙皮骨架筋条溢边造成的筋条尺寸精度差、筋条缺陷、多特征结构固化加压干涉问题造成的产品质量缺陷,实现超轻质多特征无蒙皮骨架复合材料壳体的高质量、高尺寸精度一体化成型,较传统蒙皮结构减重30%以上,满足航天型号轻质化要求。