[發明專利]一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法

在審

• 申請號: 201710760018.5
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107367523A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 李書欣;胡海曉;曹東風;劉立勝;王繼輝
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;G01B11/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 鄔麗明

1.一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1)選取切尾FBG組，所述切尾FBG組包括長尾FBG傳感器及短尾FBG傳感器，所述短尾FBG傳感器的一端距離其感應標段的距離為5‐10mm，所述長尾FBG傳感器的一端距離其感應標段的距離大于等于50mm；同時選取溫度參考光柵；

2)將切尾FBG組和溫度參考光柵埋置在熱固性復合材料單向疊層；

3)固化成型過程中，設置工藝溫度曲線為直接升高至固化溫度下，并在該溫度下進行恒溫固化，同時利用光纖光柵解調儀記錄固化過程中切尾FBG組和溫度參考光柵的中心波長變化；

4)將長尾FBG傳感器及短尾FBG傳感器的中心波長變化值分別減去溫度參考光柵的中心波長變化值，并除以應變靈敏系數則分別得到長尾FBG傳感器及短尾FBG傳感器的應變變化；

5)等溫固化過程中，兩者測試應變值同時產生下降，且應變下降幅度與其長度成正相關性的時刻為固化過程的凝膠點；等溫固化后期，兩者應變變化趨于穩定且趨于一致的時刻為固化過程的玻璃化轉變點；固化過程等溫階段凝膠點和玻璃化點之間長尾FBG傳感器監測的應變變化值，即為復合材料的橫向有效化學收縮率。

2.根據權利要求1所述的一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，所述長尾FBG傳感器的一端距離其感應標段的距離為50‐100mm。

3.根據權利要求1所述的一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，所述熱固性復合材料為環氧/碳纖維預浸帶或環氧/玻纖預浸帶。

4.根據權利要求1所述的一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，步驟2)中，切尾FBG組和溫度參考光柵是垂直于纖維方向。

5.根據權利要求1所述的一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，步驟2)中，切尾FBG組和溫度參考光柵是埋置在熱固性復合材料單向疊層的中間層位置。

6.根據權利要求1所述的一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，步驟2)中，切尾FBG組的兩個FBG傳感器的引出端距離傳感標段處長度不小于50mm。

7.根據權利要求1所述的一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，所述溫度參考光柵包括一根金屬套管以及收容于所述金屬套管內的FBG傳感器。

8.根據權利要求1所述的一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，所述切尾FBG組和溫度參考光柵之間的距離小于等于50mm。

9.根據權利要求1所述的一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，所述熱固性復合材料單向疊層的四周密封，所述熱固性復合材料單向疊層包括真空袋、隔離膜、脫模布、單向預浸帶、脫模布、有孔隔離膜、透氣氈及真空袋。

10.根據權利要求1所述的一種實時監測熱固性復合材料有效化學收縮率的方法，其特征在于，所述FBG傳感器是指波長為1310nm波段或1550nm波段的FBG傳感器，標段長度為3mm或5mm。