研究目的
研究通过纺织制造工艺中的编织技术优化光纤的潜力,以改善其机械性能及制造过程中的操作性。
研究成果
微编织常规光纤能显著提高其断裂应变和操作便利性,且不影响灵敏度。该技术不会损害复合材料的结构完整性,使微编织光纤成为结构健康监测应用中的一种可行替代方案。
研究不足
该研究聚焦于通过微编织技术提升光纤的机械性能与操作性。未探究环境因素对微编织光纤性能的影响。建议未来工作开展微编织光纤表面处理以增强界面剪切强度。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过微编织技术对常规光纤进行处理以改善其机械性能和可操作性。通过单轴拉伸试验比较了微编织光纤与常规光纤的拉伸性能,采用微粘接试验对比界面剪切强度,并通过三点弯曲试验研究了两种光纤嵌入复合材料后的效果。
2:样本选择与数据来源:
使用AtGrating Technologies公司生产的FBG传感器,微编织采用具有特定性能的S-玻璃丝束。
3:实验设备与材料清单:
Instron 1122力学测试机、Instron 3344、Micron-Optics sm-125光学传感解调仪、Cobra 450 Maypole编织机。
4:Micron-Optics sm-125光学传感解调仪、Cobra 450 Maypole编织机。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:优化微编织工艺的编织角度与覆盖率,按照标准流程进行拉伸试验、微粘接试验和三点弯曲试验。
5:数据分析方法:
分析拉伸试验、微粘接试验和三点弯曲试验的数据,以确定机械性能、界面剪切强度及其对复合材料完整性的影响。
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FBG sensors
AtGrating Technologies
Used for detecting damage in composite structures due to their light weight, size and immunity to electromagnetic interference.
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Instron 1122 mechanical testing machine
1122
Instron
Used for micro-bond tests to measure interfacial shear strength.
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Instron 3344
3344
Instron
Used for tensile tests to determine Young’s modulus, ultimate tensile strength, and strain at ultimate tensile strength.
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Micron-Optics sm-125 optical sensing interrogator
sm-125
Micron-Optics
Used to record the reflection spectrum of the FBG sensor.
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Cobra 450 maypole braiding machine
450
Cobra
Used to braid the optical fibres with S-glass tow.
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