Например, Бобцов

МЕТОД КОНТРОЛЯ ДЕФОРМАЦИЙ КОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ПОМОЩЬЮ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Аннотация:

Предмет исследования. Проведеноисследование возможности регистраций деформаций композитной графит-эпоксидной (Gr/Ep) пластины с помощью волоконно-оптического датчика акустической эмиссии  закрепленного на ее поверхности. Метод. Контроль деформаций композитной графит-эпоксидной пластины осуществлялся путем определения амплитуды внесенной дополнительной низкочастотной фазовой модуляции в импульсный интерферометр Фабри–Перо. Из-за зависимости амплитуды вносимой низкочастотной фазовой модуляции от величины рассогласования интерферометра изменение ее величины позволяет производить оценку деформаций исследуемого композитного материала. В качестве источника излучения был использован VCSELс длиной волны 1550 нм. Фазовая модуляция создавалась посредством токовой модуляции лазерного источника, приводящей к изменению длины волны его излучения. Основные результаты. Получены зависимости амплитуды дополнительной низкочастотной фазовой модуляции от величины перестройки длины волны источника излучения и рассогласования интерферометра. Согласно результатам моделирования, при значениях коэффициента Kd 30, 100 и 250 пм чувствительность метода контроля деформаций композитного материала составила 1,6 мкрад×мкм/м, 5,3 мкрад×мкм/м и 13,3 мкрад×мкм/м соответственно. Были проведены экспериментальное исследование предложенного метода и анализ полученных результатов. Согласно экспериментальным результатам, погрешность представленного метода определения деформации составила порядка 1´10–3%, что соответствует относительному удлинению датчика на 10 мкм/м, в то время как существующие волоконно-оптические системы контроля деформаций на основе волоконных брэгговских решеток обеспечивают точность порядка 4 мкм/м. Практическая значимость. Предложенный метод может применяться для определения деформаций конструкционных элементов из композитного графит-эпоксидного материала наряду с его акустико-эмиссионным контролем одним волоконно-оптическим датчиком.

Ключевые слова:

Статьи в номере