一种用于结构纵向应变监测的智能复合材料层板制作方法

摘要

一种用于结构纵向应变监测的智能复合材料层板制作方法，为解决目前工程常用的聚酰亚胺树脂或环氧树脂将光纤光栅传感器粘结在结构表面，在服役中光纤易被破坏及将光纤直接埋入复合材料结构中，虽得到封装保护但会引起其周围应力/应变的集中，材料固化过程中产生热残余应力会引起光纤光栅反射光谱的啁啾现象，影响光栅的应变测量精度等技术问题，而提供了一种用于结构纵向应变监测的智能复合材料层板制作方法，将光纤光栅传感器埋入复合材料铺层中来替代结构健康监测领域常用的电阻应变片，通过对埋入光纤光栅施加预应力，降低复合材料固化残余应力对光纤光栅反射光谱的影响，避免啁啾现象；提高了传感器的稳定性和重复性。同时复合材料起到了对裸光纤光栅很好的封装保护作用，满足工程施工对传感器灵敏度要求。

主权项

一种用于结构纵向应变监测的智能复合材料层板制作方法，其特征在于：该层板的制作方法是通过下述步骤实现的：(1)选择厚0.2mm的CFRP或厚0.15mm的GFRP复合材料预浸料，CFRP按经/纬向50/50的质量比铺层；GFRP按经/纬向80/20的质量比铺层；(2)复合材料预浸料按100mm×20mm裁减，用手工铺层；(3)在光纤光栅的两端施加预应力，沿100mm方向放入复合材料层板中，端口部分用石英保护套嵌入复合材料；(4)将复合材料铺层用真空袋密封，光纤光栅通过硅橡胶密封胶条穿出真空袋；(5)铺层后的复合材料放入热压釜内，升温到125℃，内部真空度达到0.085Mpa，外压0.1Mpa，在该条件下保持2小时，降到室温；升温和降温速度均为1℃/分；(6)最终CFRP的厚度为0.4mm，GFRP厚度为0.35mm。