光纤智能复合材料纤维自动铺放制造工艺研究

李金键; 段玉岗; 高侃; 王奔; 曹瑞军

doi:10.13873/J.1000-9787(2015)09-0020-04

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光纤智能复合材料纤维自动铺放制造工艺研究

研究与探讨 | 更新时间：2025-09-11

- 光纤智能复合材料纤维自动铺放制造工艺研究
- Study of optical fiber smart composites fabricated by automatic fiber placement
- 传感器与微系统 2015年34卷第9期页码：20-23
- 作者机构：
  
  1. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
  2. 中国电子科技集团公司第二十三研究所
  3. 西安交通大学理学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目（NCET—11—0419）;西安交通大学基本科研业务费资助项目（08143020）
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2015)09-0020-04
  中图分类号： TB332
- 纸质出版：2015
- 稿件说明：
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[1]李金键,段玉岗,高侃,王奔,曹瑞军.光纤智能复合材料纤维自动铺放制造工艺研究[J].传感器与微系统,2015,34(09):20-23.

LI Jin-jian, DUAN Yu-gang, GAO Kan, et al. Study of optical fiber smart composites fabricated by automatic fiber placement[J]. 2015, 34(9): 20-23.
[1]李金键,段玉岗,高侃,王奔,曹瑞军.光纤智能复合材料纤维自动铺放制造工艺研究[J].传感器与微系统,2015,34(09):20-23. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2015)09-0020-04.

LI Jin-jian, DUAN Yu-gang, GAO Kan, et al. Study of optical fiber smart composites fabricated by automatic fiber placement[J]. 2015, 34(9): 20-23. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2015)09-0020-04.

摘要

光纤智能复合材料能对复合材料内部应力和微小损伤实时在线监测

具有良好的稳定性和可靠性。目前

光纤智能复合材料制造过程中光纤大多采用手工方法植入

其效率低、一致性差

针对此问题提出并研究了基于纤维铺放技术的光纤智能复合材料自动化制造工艺

将光纤的植入过程与纤维丝束铺放过程相结合

实现光纤智能复合材料的自动制造。通过实验确定了光纤植入过程中输送压辊材料与输送压紧力、铺放压紧力和加热温度等工艺参数

研究表明:当光纤平行于碳纤维预浸带方向植入时

选取硅橡胶输送辊

输送压紧力为15 N

铺放压紧力为300 N

加热温度为80℃时

植入到复合材料的光纤损耗较小

且光纤光栅反射谱形状保持稳定

能够保证植入后光纤光栅的传感特性。

Abstract

Optical fiber smart composites can be used to continuously monitor internal stress and damage of composite materials with good stability and reliability. However

these optical fibers are embedded manually at present

which results in low efficiency and poor consistency. Aiming at this problem

a high-efficiency automotive placement of optical-fiber smart composites manufacturing method is proposed and investigated in this paper. The parameters of conveying roller material

convey pressure

laying pressure and heating temperature are determined by the designed automotive placement. Optimized results indicate that small optical-fiber loss and a stable opticalfiber grating reflection spectrum can be obtained when the optical fiber is placed parallelly to carbon fiber with silicone rubber convey roller

the convey pressure of 15 N and the laying pressure of 300 N at 80 ℃

which can ensure the sensing performance of the optical fiber grating.

关键词

Keywords

references

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