1、碳纖維復(fù)合材料(CFRP)以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、易于成型、具備高可設(shè)計(jì)性和低維護(hù)成本等一系列優(yōu)點(diǎn)在航空航天、交通運(yùn)輸、建筑、體育用品等方面得到了廣泛應(yīng)用。然而由于復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)薄弱的層間性能，以及顯著的各向異性，致使其在遭受外界低能量沖擊時，內(nèi)部極易發(fā)生分層損傷，由此造成材料性能下降并帶來嚴(yán)重的安全隱患。而這類損傷無法從外部觀測到，并很難對其進(jìn)行預(yù)測。針對此問題，有效的監(jiān)測手段就尤為重要。
　　光纖Bragg光柵傳感器(FBG)是近

2、年來發(fā)展迅速的一種高效監(jiān)測儀器。其具有體積小、對應(yīng)力、溫度敏感性強(qiáng)、精確度高、抗電磁干擾、電波干擾能力強(qiáng)等優(yōu)良性能。因此適于對碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行實(shí)時無損監(jiān)測。
　　本文首先從光纖FBG傳感器特性出發(fā)，探究了FBG的傳感機(jī)理，并驗(yàn)證其溫度、應(yīng)變敏感性。采用真空輔助樹脂注塑工藝(VARI)制備預(yù)埋FBG的碳纖維復(fù)合材料層合板。試驗(yàn)表明，光纖FBG與層合板有較好的相容性，并且預(yù)埋在層合板內(nèi)部的光纖具有良好的探測敏感性。
　　固化監(jiān)

3、測研究了FBG傳感器反映固化過程中的應(yīng)力、溫度變化趨勢，并能準(zhǔn)確捕捉到凝膠時間，以波長漂移的形式表征固化后殘余應(yīng)力。為實(shí)時監(jiān)控、調(diào)整工藝提供了可行性。
　　本文還分析了復(fù)合材料層合板的破壞機(jī)理，以沖擊能量、沖擊次數(shù)、埋設(shè)距離、埋設(shè)方位等參數(shù)為變量，對預(yù)埋FBG的層合板進(jìn)行了一系列沖擊實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明FBG傳感器所監(jiān)測到破壞情況與沖擊理論及其他監(jiān)測手段所反映的結(jié)果相符合，并且該監(jiān)測手段在不對材料造成破壞的基礎(chǔ)上更具敏銳性和準(zhǔn)確性。