[发明专利]内植光纤光栅的复合材料三明治结构、监测系统及方法

摘要

本发明公开了一种内植光纤光栅的复合材料三明治结构、监测系统及方法。其中，内植光纤光栅的复合材料三明治结构的制备方法包括步骤1：采用相同工艺分别制备上面板和下面板；步骤2：复合材料三明治结构预固化+二次固化成型；步骤3：对二次固化成型后的复合材料结构件进行脱模。其解决了复合材料三明治结构在加工制备以及使用过程中难以在线监测的难题，具有容易操作、一次安装、长期适用并且不影响复合材料性能的优点。

主权项

1.一种内植光纤光栅的复合材料三明治结构的制备方法，其特征在于，包括：步骤1：采用相同工艺分别制备上面板和下面板，其具体过程包括：步骤(1.1)：在模具的侧壁板表面加工出引线沟槽；步骤(1.2)：在模具框内按预设的铺层顺序铺设预先裁剪好的预浸料；在铺设预浸料过程中，将光纤光栅传感器对埋入同一铺层或多个铺层的指定位置；步骤(1.3)：预浸料及光纤光栅传感器铺设完成后，从引线沟槽中引出光纤光栅传感器对的引线，并在铺设完成的预浸料上表面和下表面各放置一块刚性平板模具；步骤2：复合材料三明治结构预固化+二次固化成型；步骤(2.1)：按照预设固化时间、温度及压力，分别预固化上面板和下面板；其中，预固化度控制在15％‑35％之间；预固化加热结束后立即卸压，使面板在不开模的情况下自然冷却至室温；步骤(2.2)：预固化结束后，将夹层芯材置于预固化的上面板和下面板之间；并在一定压力和温度控制下进行二次固化成型；其中，二次固化成型的压力小于夹层芯材所能承受的最大压力，二次固化成型的温度按照预设的温度工艺曲线设置；复合材料三明治结构加热结束后暂不卸压，使固化后的复合材料三明治结构在不开模的情况下自然冷却至室温，完成复合材料三明治结构的二次固化，并实时监测固化过程中的温度和应变变化；步骤3：对二次固化成型后的复合材料结构件进行脱模。