先进树脂基复合材料微波固化过程数值模拟

在深入分析玻璃纤维/环氧树脂复合材料微波固化过程的基础上，结合电磁学、传热学及固化动力学理论，建立了一个含有2项内热源的电磁场 温度场 固化度场耦合模型，基于该多物理场耦合模型，对玻璃纤维/环氧树脂复合材料NOL环的微波固化过程进行了仿真模拟，将仿真结果与传统热固化过程进行了对比研究， 得到结论为：微波固化方式较传统热固化方式缩短了复合材料达到既定固化温度的时间，降低了复合材料NOL环内部的固化度分布梯度，有效改善了固化均匀性。复合材料微波固化过程数值模拟的实现，为微波固化技术的研究提供了一种可行的方法途径。     

塑料光纤包层的研究

研究了苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯共聚物（ＰＳ－ＭＭＡ）芯塑料光纤包层的制备方法．通过比较传统的溶剂型涂层热涂覆光纤芯和用紫外光固化含有光引发剂的塑料光纤涂层发现,后者利用预聚单体作为光纤涂覆层,缩短了光纤包层的固化时间．并讨论了不同材料及配方对塑料光纤衰减的影响．     

UV固化涂料与石英光纤的附着力及对传输损耗的影响

UV(即Ultraviolet,紫外线)固化的涂料是一种广泛使用的石英玻璃光纤的一次被复材料,该涂料固化后的性能对光纤的特性有很大的影响:若与光纤的附着力差,就易出现脱皮现象,附着力太强,则可能使光纤的传输损耗增加。本文着重探讨了UV涂料固化膜与石英基质间附着力形成的机理以及涂料的组成、固化膜的结构和环境因素,特别是水和水蒸气对附着力的影响。     

基于冲击瞬时能量梯度的蜂窝夹芯复合材料结构损伤监测

碳纤维增强复合材料具有独特的材料特性、可设计性,在现代卫星研制过程中的作用日益凸显,但其极易受到外太空碎片的撞击而产生多种类型的损伤,严重威胁在轨卫星的可靠性与稳定性。针对一种预制损伤的铝蜂窝夹芯碳纤维复合材料的安全监测需求,利用光纤Bragg光栅构建了分布式全光纤监测系统,监测在冲击过程中损伤区域处感应的光响应信号。通过总体经验模式分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)结合希尔伯特变换(Hilbert transform,HT),对冲击时域信号进行了有效提取,获得了冲击瞬时能量密度谱,提取相关能量特征并进行对比,进而生成冲击能量云图。实验结果表明:传感网络中任意一支传感器能够检测出四处损伤位置。该方法可为部分传感器失效情况下的损伤监测提供有益参考。     

光纤傅里叶变换光谱仪中光程差调制方案的探讨

本文在介绍光纤傅里叶变换光谱仪相对于传统傅里叶变换光谱仪优点的基础上,指出了当前光纤傅里叶变换光谱仪进行实验研究的热点集中于OPD调制技术,并就现有的OPD调制方案进行了分析和比较.最后分析了光纤傅里叶变换光谱仪研制过程中需要解决的技术问题.     

T700/5429复合材料热成型工艺过程研究

为完成树脂基复合材料固化成型工艺过程研究,提出了基于傅里叶热传导定律和基体热动力学特性的复合材料固化过程热?化学模型,完成了复合材料成型过程中热压罐及复合材料层合板内部瞬态温度场的模拟分析,评估了温度场分布情况对复合材料成型精度和固化变形的影响规律.研究结果表明厚度是影响复合材料内部温度场分布的重要结构参数,T700/...     

光纤水听器的研究与设计

随着水听器技术的发展,光纤水听器是基于光纤、光电子技术的一种新型水听器,光纤水听器具有灵敏度高、频带宽、等优点,特别适合在空间受限、易爆等恶劣环境下使用[1-2]。光纤水听器从基本原理上可分为强度调制型、相位调制型和光纤光栅型。强度调制型水听器是指通过调制光纤中传输光的强度从而达到测量水下声波信号的目的。这种类型的光纤水听器在很久以前便受到关注,研究开发较早,主要调制形式有光纤微弯式、光纤绞合式、受抑全内反射式及光纤光栅式等。     

基于光纤传感的玻璃封接预应力测量

为实现对玻璃中预应力的测量,该文提出了一种基于光纤传感的玻璃封接预应力测量方法。将光纤Bragg光栅传感器植入封接玻璃预留孔中,加热使玻璃熔融,再冷却固化从而使光纤传感器、玻璃、金属同时烧结在一起。通过光纤传感信号的实时监测,实现了对封接温度的实时测量。通过光纤传感信号的变化,计算出了封接玻璃中测量路径的轴向压缩应变,结合有限元分析得到玻璃中的全局应力分布。实验结果表明:光纤传感器可实现对封接过程温度和应力的监测,以玻璃中预应力为指标可以实现对封接工艺的优化。     

高陡边坡深部变形的光纤传感监测试验研究

利用光纤传感技术,提出了一种新的滑坡监测方法,即采用微弯机制的强度调制光时域反射技术,对边坡变形进行全分布式传感监测。     

复合材料基体固化成型工艺综述

树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、抗疲劳性能优良、工艺性能良好及具有可设计性等特点,一直受到工业界的重视,各种复合材料产品被应用到各行各业,尤其是在航空航天领域。复合材料从原材料到形成制品的过程,都需经过固化与成型,方法已经有几十种。文中介绍了国内外复合材料主要的基体固化方法、成型工艺和相关研究;固化方法主要有热固化、辐射固化与微波固化等,成型工艺主要有模压成型、渗透成型、缠绕成型与拉挤成型等;同时,对工艺研究与应用也进行了展望。     

Two Sorts of Fiber Optic Sensor Monitoring the Cure Process of Composite Laminate

Two new sorts of fiber optic sensor are designed.Firstly, the variation of refractive index of resin surrounding the embedded fiber optic was mean to observed by measuring the speckle spatial spectrum at the end-face of the fiber optic.Secondly, it is proposed to measuring the change of thickness of the laminate by using fiber optic microbend attenuation.The experiment results measured by the fiber optic sensors are given.The first sort of sensor was found to be able to detect the viscosity process of the resin matrix during cure process includeing the minimum point of viscosity, the gelation point and the end point of cure process; the second sort of sensor could detect the course of change of the thickness of composite laminate pressed by operation pressure.It is benefit for us to optimize the operation technology and to establish the intelligent monitoring system about curing process of composites for the reason that the viscosity process and the change course of the thickness of laminate can be monitored.     

Two Sorts of Fiber Optic Sensor Monitoring the Cure Process of Composite Laminate

Two new sorts of fiber optic sensor are designed.Firstly, the variation of refractive index of resin surrounding the embedded fiber optic was mean to observed by measuring the speckle spatial spectrum at the end-face of the fiber optic.Secondly, it is proposed to measuring the change of thickness of the laminate by using fiber optic microbend attenuation.The experiment results measured by the fiber optic sensors are given.The first sort of sensor was found to be able to detect the viscosity process of the resin matrix during cure process includeing the minimum point of viscosity, the gelation point and the end point of cure process; the second sort of sensor could detect the course of change of the thickness of composite laminate pressed by operation pressure.It is benefit for us to optimize the operation technology and to establish the intelligent monitoring system about curing process of composites for the reason that the viscosity process and the change course of the thickness of laminate can be monitored.     

光纤光栅传感器在土木工程结构健康监测中的应用

在土木工程领域，光纤智能检测方法是结构健康监测中一种新的方法。本文首先系统阐述了光纤光栅传感器的独特优点，然后，对光纤光栅传感器的结构和工作原理进行详细介绍,回顾了目前光纤光栅传感器在国际上和国内用于健康监测研究和应用的现状，及其光纤健康监测系统的构成、信号处理、安装等方面问题；最后，展望了光纤光栅传感器在结构健康监测领域中的前景。     

Resin Matrix／Fiber Reinforced Composite Material,Ⅲ ： Simulating Results

According to the mathematical model which describes the curing process of composites constructed from continuous fiber-reinforced, thermosetting resin matrix prepreg materials, and the consolidation of the composite, the computer code calculates the data of the process variables of the flat-plate composites cured by a specified cure cycle, provides the variation of temperature distribution, the cure degree process, the resin variation and fibers stress inside the composite, the void variation and the residual stress distribution. The mechanism of curing process is illustrated and the cure cycle of composite material is optimized.     

基于梁板检测的光纤传感器协同变形研究

光纤传感技术以其良好的耐久性和稳定性被广泛应用于道路工程和桥梁工程的健康监测中。通过对光纤传感技术在桥梁检测中的技术原理、方法优势进行研究,发现由于光纤传感器本身模量突变的原因,采集的信息与结构面的真实信息存在较大差异。因此对检测结构面与光纤传感器之间的协调变形性能的研究成为应用的前提和基础。通过ABAQUS建立变形评价的数值模拟模型,对沥青混凝土梁板结构中应变值与光纤传感器的实测应变比较,得出了光纤光栅应变传感器实测应变的有效性,为光纤传感器应用奠定理论基础。     

土木工程智能结构中传感器原理与应用

智能材料结构起源于 90年代初的航空、航天领域 ,近年来在医学、船舶、建筑等领域也迅速形成了智能材料结构在该领域的应用研究热点 土木工程智能结构是集传感、控制和驱动等功能的工程结构 ,其中 ,传感元件的功能及其特性至关重要 文中重点介绍了应用于土木工程智能结构中的压电材料、光导纤维、形状记忆合金、电阻应变丝和碳纤维等传感元件的传感机理及相关的应用领域以及电脉冲时域反射技术在土木工程中的应用 上述传感元件及传感技术在土木工程结构的健康检测、安全评估和大型结构的抗震工作中有着重要和广阔的应用前景     

F-P腔光纤传感器研究

讨论了本研究小组有关F-P腔光纤干涉型传感器多参数测量的研究进展。在单模光纤与薄膜或空气间隙等构成的法布里-珀罗腔结构基础上,分别发展出基于F-P腔干涉和基于F-P腔调制菲涅尔反射的温度、液体和固体折射率光纤传感器。理论分析和实验均证明,温度的变化可转化为干涉光谱波峰或波谷中心波长的偏移测量,通过干涉光谱的条纹反衬度可解调出液体或固体折射率。光纤干涉型传感技术可拓展其它功能,是高端领域传感测量的发展方向。     

基于光纤传感网络的航空航天复合材料结构健康监测技术研究现状

概述了光纤传感器的分类及特点, 详细介绍了光纤传感器在航空航天复合材料结构健康监测中的应用和发展状况, 包括Boeing公司、Airbus公司、美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA) 等对光纤传感器进行的应用研究. 指出了光纤传感网络在相关应用中应考虑及有待解决的一些问题, 展望了基于该类传感器的健康监测技术在航空航天领域中的应用前景.     

An Investigation of Stimulating the Autoclave Curing Process of Resin Matrix／Fiber Reinforced Composite Material, Ⅰ ： Process model

A mathematical model is made which describes the curing process of composites constructed from continuous fiber-reinforced, thermosetting resin matrix prepreg materials, and the consoli-dation of the composite is developed. The model provides the variation of temperature distribu-tion, the entre reaction process in the resin, the resin flow and fibers stress inside the composite,and the void variation and the residual stress distribution. It can be used to illustrate the mecha-nism of curing process and optimize the cure cycle of composite material in order to ensure the quality of a product.