Reliability Analysis of CFRP-Packaged FBG Sensors Using FMEA and FTA Techniques
Reliability Analysis of CFRP-Packaged FBG Sensors Using FMEA and FTA Techniques
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使用 FMEA 和 FTA 技术对 CFRP 封装 FBG 传感器进行可靠性分析
DOI：
10.3390/app112210859
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发表时间：
2021-11
影响因子：
2.7
通讯作者：
Li Fangyi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu Zheng;Li Yongjie;Zhang Nan;Liang Zhongwei;Li Fangyi
碳纤维增强塑料（CFRP）封装光纤布拉格光栅（FBG）传感器广泛应用于风力涡轮机叶片（WTB）的全尺寸结构测试。但是，制作CFRP封装FBG传感器的具体工艺，如封装、粘接、焊接等，主要是手工操作，尚未形成统一的标准和规则。具体工艺不规范，加上应力分布复杂、工作环境不稳定等，导致CFRP封装的FBG传感器随时间发生各种故障，导致测量不准确。因此，迫切需要进行相关的失效分析。因此，本文进行了可靠性分析的CFRP封装的FBG传感器使用故障模式和影响分析（FMEA）和故障树分析（FTA）技术。研究结果为分析CFRP封装FBG传感器的性能退化和功能失效提供了重要依据。
Carbon fiber-reinforced plastics (CFRP)-packaged fiber Bragg grating (FBG) sensors are widely used in full-scale structural testing of wind turbine blades (WTBs). However, the specific process to make CFRP-packaged FBG sensors, such as packaging, bonding, welding, etc., are mainly manually operated, and no unified standard or rule has been formed yet. Non-standard specific processes, coupled with complex stress distribution, unstable working environments, etc., result in the CFRP-packaged FBG sensors having various failures with time, resulting in inaccurate measurements. Thus, the need to carry out related failure analysis is urgent. This paper therefore performed a reliability analysis for CFRP-packaged FBG sensors using failure mode and effects analysis (FMEA) and fault tree analysis (FTA) techniques. The results provide an important basis towards analyzing performance degradation and functional failures for CFRP-packaged FBG sensors.
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