光ファイバセンサを用いた複合材料・構造のヘルスモニタリングシステム

使用光纤传感器的复合材料和结构健康监测系统

基本信息

  • 批准号:
    10450371
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、複合材料積層板の内部に光ファイバセンサを埋込み、複合材料中に発生するき裂、とくにトランスバースクラックや層間剥離などを監視する知的複合材料クラック発生・進展モニタリングシステムを構築する試みを行った。埋込む光ファイバセンサとしては、、光ファイバブラックグレーティングセンサ(FBG)を用いた。被覆のある通常のFBGセンサに加え、被覆を除去して感度を良くしたFBGセンサも用いた。また、従来より細い直径をもつ光ファイバ(クラッド径40ミクロン、被覆径52ミクロン)を用いた、プリプレグ1層内に埋込み可能であるFBGセンサも使用し、比較を行った。(1)光ファイバが埋込まれた材料にトランスバースクラックが発生したときの、光ファイバ周辺のひずみ分布を理論的、数値解析的に明らかにした。その場合、光ファイバの埋め込み位置、積層構成についても検討し、ひずみ分布に与える影響を体系的に明らかにした。(2)光ファイバセンサを複合材料に埋めて、クラックによる集中ひずみが光ファイバセンサの出力に与える影響を実験的に明らかにするとともに、理論との比較を行った。(3)センサによって測定される内部ひずみや反射光の周波数分布とクラック位置や発生数との関係を体系的に求めた。(4)埋め込み位置、埋め込み手法、積層構成と出力との関係も同時に検討し、クラック検出に最適な光ファイバセンサの埋め込み構成を明らかにした。(5)細径光ファイバ(クラッド径40ミクロン、被覆径52ミクロン)を複合材料中に埋め込む技術、光コネクタ技術の開発を行った。(6)トランスバースクラック発生に伴い生じる反射光の周波数分布は、トランスバースクラック発生・進展プロセスを定量的に評価する指標として有用であることを示した。
In this study, the composite materials are active in the board, the light emitting devices in the composite materials are buried, the cracks in the composite materials are not found in the composite materials, and the composite materials are known by the monitoring system of the composite materials. Please tell me how to use the light, the light, the light. It is common for the coating to FBG the sensitivity, to remove the sensitivity and to improve the FBG sensitivity. It is possible that the diameter of the FBG may be used, that is, the diameter of the coating is 40, the diameter of the cladding is 52, and the diameter of the cladding is 52. (1) the theory and analytical method of the distribution of materials and materials. The combination of light and light, the location of the system, the distribution of the system, and the distribution of the system. (2) the light and energy sources of the composite materials are in good agreement with each other in terms of light output and theory. (3) to determine the calculation of the internal wave number distribution of reflected light, the position, the birth number and the system. (4) the location of the burying device, the method of burying the device, the positive output of the device and the device at the same time, and the location of the device, the method of burying the device, the location of the device, the method of burying the device, the location of the device, the method of burying the device, the position of the device, the method of burying the device, and the output of the machine at the same time. (5) the optical technology and optical technology are used in the composite materials (diameter 40 and coating 52). (6) the distribution of the wavenumber of reflected light is related to the distribution of the wavenumber of the reflected light.

项目成果

期刊论文数量(32)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
武田展雄: "構造ヘルスモニタリング-知的材料・構造システムの構築を目指して-"日本機械学会誌. 101(959). 736-739 (1998)
Nobuo Takeda:“结构健康监测 - 旨在构建智能材料和结构系统 -”日本机械工程师学会杂志 101(959) 736-739 (1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
高坂 達郎、武田 展雄: "スマート構造用モード領域分布型光ファイバセンサの感度解析" 日本機械学会論文集(C編). 64(618). 185-190 (1998)
Tatsuro Kosaka、Nobuo Takeda:“智能结构的模域分布式光纤传感器的灵敏度分析”,日本机械工程师学会汇刊(ed.C)64(618)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
武田 展雄: "構造ヘルスモニタリング-知的材料・構造システムの構築を目指して-"日本機械学会誌. 101(959). 736-739 (1998)
Nobuo Takeda:“结构健康监测 - 旨在构建智能材料和结构系统 -”日本机械工程师学会杂志 101(959) 736-739 (1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
N.Takeda,D.Y.Song,Y.Okabe: "Recent Advances in Structural Health Monitoring of Smart Composite Systems in Japan"Materials Science Research International. (in press). (2001)
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知道了