[发明专利]一种波纹型复合材料机翼蒙皮渐进损伤监测方法及系统

摘要

本发明公开了一种波纹型复合材料机翼蒙皮渐进损伤监测方法，具体涉及一种基于光纤布拉格光栅（FBG)非均匀反射谱的波纹型复合材料机翼蒙皮渐进损伤监测方法和监测系统，该方法在对波纹型复合材料机翼蒙皮有限元分析的基础上，对蒙皮铺层失效次序做出预测并提取对应临界失效载荷和铺层破坏处的应变场分布，通过FBG反射谱重构原理得到各临界失效载荷对应的FBG反射谱.构建监测系统，监测记录蒙皮各铺层失效时光谱，与预测光谱趋势相同，误差不超过8.6%。本发明还公开了一种应用所述监测技术的监测系统。由此，通过监测FBG非均匀反射谱特征变化即可实时监测波纹型复合材料蒙皮渐进损伤。

主权项

一种波纹型复合材料机翼蒙皮渐进损伤监测方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、建立并求解波纹型复合材料机翼蒙皮试件的几何模型，确定光纤布拉格光栅粘贴位置；步骤二、采用逐步失效分析的方法得出波纹型复合材料机翼蒙皮各铺层的失效次序以及各铺层失效时所对应的临界失效载荷；步骤三、采用反射谱重构方法得出各铺层失效时所对应重构的FBG反射谱；根据重构的FBG反射谱，得出各铺层在临界失效光谱出现分裂时所对应的载荷，以上述载荷作为拉伸波纹型复合材料机翼蒙皮试件中光谱仪开始扫描与记录的起点；步骤四、对同批次同样式的波纹型复合材料机翼蒙皮试件进行拉伸实验，通过观察光谱仪记录的光谱特征变化和光谱分裂数对蒙皮渐进损伤进行监测；其中，所述光谱特征变化包括FBG反射谱中心波长的漂移、谱宽的变宽、初始波峰左侧出现初始分裂；所述光谱分裂数随着蒙皮失效程度的加剧而增加。