基于光纤光栅的智能碳纤维板温度传感性能试验

利用光纤光栅(OFBG)良好的感知性能与碳纤维板(CFRP)的高强特性,研制开发集受力与传感于一体的新型智能碳纤维板(CFRP-OFBG板)。通过水浴法对CFRP-OFBG板进行温度传感性能试验,使用高分辨率光纤光栅传感器解调仪GM8037和数显温度计TM-902C对光纤光栅波长以及温度等相关数据进行采集分析,结果表明:其内嵌光纤光栅中心波长和温度的拟合线性度均值可以达到0.973 9,CFRP-OFBG板的温度传感灵敏系数均值为11.745 pm/℃,其温度传感性能良好。

智能碳纤维板嵌入式加固矩形截面钢筋混凝土梁试验研究

将碳纤维增强复合材料(CFRP)与光纤光栅(OFBG)的传感特性结合,研制出智能碳纤维(CFRP-OFBG)板。共对6根梁进行试验,其中5根为CFRP-OFBG板嵌入式加固矩形截面钢筋混凝土梁,1根未加固矩形截面钢筋混凝土梁作为对比,通过试验监测CFRP-OFBG板的中心波长变化来推算出CFRP-OFBG板的应变值,并将CFRP-OFBG板的中心波长变化与同一位置处CFRP-OFBG板的应变值进行绘图分析。结果表明:CFRP-OFBG板的中心波长变化与同一位置处CFRP-OFBG板的应变值呈现出良好的线性关系,且拟合得到的CFRP-OFBG板灵敏度系数约为1. 2pm/με,与CFRP-OFBG板的应变传感灵敏度1. 281pm/με吻合良好,为结构健康监测和结构可靠性分析提供了一种方法。

基于光纤光栅的预应力碳纤维板加固钢梁抗弯性能试验研究

结合碳纤维增强复合材料(CFRP)的高强特性及光纤光栅(OFBG)的感知特性,研制开发CFRP-OFBG智能复合板,通过试验验证其应变传感性能.完成预应力CFRP-OFBG板加固钢梁静载试验,监测钢梁的应变和屈服破坏过程,研究预应力CFRP-OFBG智能碳纤维板加固钢梁的抗弯性能.结果表明:预应力CFRP-OFBG智能碳纤维板是一种集受力和传感于一体的新型土木工程材料,克服了光纤光栅埋设的工艺问题,并且能有效提高加固钢梁的抗弯性能,具有良好的推广价值和应用前景.