Необходимо зарегистрироваться, чтобы получить доступ к полным текстам статей и выпусков журналов!
- Название статьи
- Исследование возможности диагностики качества композитных конструкций встроенными волоконно-оптическими датчиками на основе волоконных брэгговских решеток
- Авторы
- Будадин Олег Николаевич oleg.budadin@yandex.ru, д-р техн. наук; профессор, начальник отдела неразрушающего контроля и технической диагностики, АО "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения", г. Хотьково, Московская обл., Россия
Козельская Софья Олеговна kozelskaya.Sofik1977@yandex.ru, руководитель группы, АО "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения", г. Хотьково, Московская обл., Россия
Федотов Михаил Юрьевич fedotovmyu@gmail.com, аспирант, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия
Васильев Сергей Александрович sav@fo.gpi.ru, канд. физ.-мат. наук, заведующий лабораторией "Волоконная оптика", Научный центр волоконной оптики имени Е. М. Дианова РАН, Москва, Россия
- В разделе
- КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ
- Ключевые слова
- конструкции из углепластиков / система контроля и диагностики / волоконно-оптические датчики / волоконные брэгговские решетки / деформация / температура
- Год
- 2021 номер журнала 2 Страницы 41 - 47
- Индекс УДК
- 620.179.18
- Код EDN
- Код DOI
- 10.52190/2073-2562_2021_2_41
- Финансирование
- Тип статьи
- Научная статья
- Аннотация
- Рассмотрены особенности реализации систем оптического встроенного контроля конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ) интегрированными волоконно-оптическими датчиками (ВОД) на основе волоконных брэгговских решеток (ВБР). Описана методология оптического контроля деформации и температуры углепластиков, а также показана возможность одновременного контроля этих параметров с учетом реальных условий эксплуатации. Экспериментально подтверждено, что интеграция ВОД в структуру материала конструкции на стадии изготовления позволяет реализовать возможность непрерывного контроля деформации и температуры в процессе стендовых испытаний на статические и динамические нагрузки, а в перспективе позволит осуществлять контроль в течение всего жизненного цикла работы изделия.
- Полный текст статьи
- Для прочтения полного текста необходимо купить статью
- Список цитируемой литературы
-
Иванов Л. А., Деменев А. В., Муминова С. Р. Изо-бретения в области нанотехнологий, направленные на решение практических задач. Ч. II // Нанотехнологии в строительстве. 2019. Т. 11. № 2. С. 175-185. DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-2-175-185.
Иванов Л. А., Деменев А. В., Писаренко Ж. В., Ванг Ц. Изобретения, основанные на использовании нанотехнологий, позволяют получить принципиально новые технические результаты. Ч. III // Нанотехнологии в строительстве. 2020. Т. 12. № 3. С. 140-146. DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-3-140-146.
Васильев С. А., Медведков О. И., Королев И. Г., Дианов Е. М. Фотоиндуцированные волоконные решетки показателя преломления и их применения // Фотон-Экспресс - Наука. 2004. № 6. С. 163-183.
Варжель С. В. Волоконные брэгговские решетки. - СПб: Университет ИТМО, 2015. - 65 с.
Research and technology goals and objectives for integrated vehicle health management (IVHM) Technical Report NASA-CR-192656, Doc. ID 19930013844, NASA, USA (1992). - 32 p.
Wölcken P. C., Papadopoulos M. Smart Intelligent Aircraft Structures (SARISTU) Proceedings of the Final Project Conference 2016. - 1039 p. DOI 10.1007/978-3-319-22413-8. URL: https://www.springer.com/gp/book/9783319224121#aboutBook <https://www.springer.com/gp/book/9783319224121> (дата обращения: 09.02.2021).
Европейские партнеры испытают "умные" крылья самолетов в Подмосковье [Электронный ресурс.]. URL: <https://regnum.ru/news/polit/1824673.html> (дата обращения: 09.02.2021).
Da Silva P. A., Dotta F., Rulli R. P. et al. Integrated system and methods for management and monitoring of vehicles. Patent 3096123 EP: G01M 5/00 / Embraer S.A. (BR). № 16170074.5. Deel. 19.05.2015. Publ. 23.11.2016.
Childers B. A., Froggatt M. E., Allison S. G., Moore Sr. T. C., Hare D. A., Batten C. F., Jegley D. C. Use of 3000 Bragg Grating Strain Sensors Distributed on Four Eight-Meter Optical Fibers During Static Load Tests of a Composite Structure // Proc. Smart Structures and Materials 2001: Industrial and Commercial Applications of Smart Structures Technologies. 2001. P. 133-142.
Luna Innovations Acquires Micron Optics, A Leader in Optical Measurement Technology [Электронный ресурс]. URL: <https://lunainc.com/luna-innovations-acquires-micron-optics-leader-optical-measurement-technology/> (дата обращения: 09.02.2021).
Будадин О. Н., Кульков А. А., Козельская С. О. и др. Способ диагностики надежности и предельного ресурса эксплуатации многослойных конструкций из композитных материалов. Патент 2633288 RU: G01N 25/72 / АО "ЦНИИСМ" (RU). № 2016126818. Заявл. 04.07.2016. Опубл. 11.10.2017. Бюл. № 29. - 40 с.
Буймистрюк Г. Я. Информационно-измерительная техника и технология на основе волоконно-оптических датчиков и систем. - СПб: ИВА - ГРОЦ Минатома, 2005. - 191 с.
Lvov N. L., Khabarov S. S., Todorov A. V. et al. Versions of fiber-optic sensors for monitoring the technical condition of aircraft structures // Civil Engineering Journal. 2018. V. 4. № 12. P. 2895-2902.
Lvov N. L., Khabarov S. S., Gavrikov M. Yu. Creation of an integrated system for monitoring the technical condition of high-quality helicopter units based on fiber-optic technology // International J. Engineering & Technology. 2017. V. 5. P. 1162-1166.
Kogelnik H. Theory of optical-waveguides in guided wave optoelectronics. Part of the Springer Series in Electronics and Photonics book series (SSEP). - Springer-Verlag, Berlin, 1988. V. 26. P. 7-88.
Botsis J. Fiber Bragg gr ating applied to in situ characterization of composites // Wiley Encyclopedia of Composites. 2011. P. 1-15.
Bertholds A., Daendliker R. Determination of the individual strain-optic coefficients in single-mode optical fibers // J. Lightwave Technol. 1988. V. 6. P. 17-20.
Lagakos N., Bucaro J., Jarzynski J. Temperature-induced optical phase shifts in fibers // Appl. Opt. 1981. V. 20. P. 2305-2308.
Leduc D., Lecieux Y., Morvan P.-A., Lupi C. Architecture of optical fiber sensor for the simultaneous measurement of axial and radial strains // Smart Mater. Struct. 2013. V. 22. - 9 p. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01005277
Tsai H., Jang W., Yeh F. Central wavelength tunable mechanism for temperature compensated package of fiber Bragg gratings // IEEE Trans. Adv. Pack. 2001. V. 24. № 1. P. 86-90.
Udd E., Schultz W., Seim J., Nelson D., Makino A. Transverse Fiber Grating Strain Sensors Based on Dual Overlaid Fiber Gratings on Polarization Preserving Fibers // SPIE Proc. 1998. V. 3330. P. 253-263.
Haran F. M., Rew J. K., Foote P. D. A Fibre Bragg Grating Strain Gauge Rosette with Temperature Compensation // SPIE Proc. 1998. V. 3330. P. 220-230.
Kalli K., Simpson A. G., Zhou K., Zhang L., Bennion I. The impact of hydrogenation conditions on the temperature and strain discrimination of type I and type IA Bragg grating sensors [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://publications.aston.ac.uk/id/eprint/38207/1/61891T.pdf (дата обращения: 09.02.2021).
Sivanesan P., Sirkis J. S., Murata Y., Buckley S. G. Optimal wavelength pair selection and accuracy analysis of dual fiber grating sensors for simultaneously measuring strain and temperature // Optical Engineering. 2002. V. 41. № 10. P. 2456-2464.
Jin W., Michie W. C., Thursby G., Konstantaki M., Culshaw B. Simultaneous measurement of strain and temperature: error analysis // Optical Engineering. 1997. V. 36. № 2. P. 598-609.
Медведков О. И., Королев И. Г., Васильев С. А. Запись волоконных брэгговских решеток в схеме с интерферометром Ллойда и моделирование их спектральных свойств. Препринт № 6 НЦВО при ИОФ РАН, 2004. - 46 с.
- Купить
- 500.00 руб
