高密度分布式光纤传感技术在FRP复合材料结构健康监测中的应用

郭艳丽¹，李旭²，叶金蕊¹，白光辉¹，卿新林³，张博明¹，晏冬秀⁴，邵严⁴

1. 北京航空航天大学材料科学与工程学院2. 北京特种机械研究所3. 中国商飞北京民用飞机技术研究中心民机健康与安全管理技术4. 上海飞机制造有限公司

摘 要：本文介绍了一种基于瑞利背向散射的高密度分布式光纤传感技术,并使用该技术测量了碳纤维增强FRP单向层合板静态弯曲状态下的应变分布,研究了不同情况下的应变分布规律。按照实验中光纤的铺设方法,测试分辨率设为2mm,每个单向层合板可以得到480个有效应变数据,应变大小与外加载荷呈正线性关系。同时在单向层合板上粘贴光纤布拉格光栅(FBG)传感器与分布式光纤传感器进行对比,二者测试结果一致,说明分布式光纤传感技术可以准确监测整个结构的应变,实现分布式测量,并且可以对FRP结构关键区域进行缺陷定位。

关键词：高密度;分布式;光纤传感器;应变监测;缺陷定位;复合材料;