第48卷第3期Vol.48No.3FORGING&STAMPINGTECHNOLOGY2023年3月Mar.2023嵌入式光纤传感器对碳纤维层合板弯曲性能的影响胡宇博1,郎利辉1,闫东东1,秦成伟2,史志远2(1.北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京100191;2.中车唐山机车车辆有限公司转向架技术中心,河北唐山064000)摘要:针对光纤嵌入碳纤维层合板成形中常出现的涂覆层脱落问题,用一组对比试验研究了光纤的嵌入保护在碳纤维层合板成形过程中的作用;通过三点弯曲试验研究了光纤嵌入数量、嵌入方向对碳纤维层合板弯曲性能和失效模式的影响。结果表明:光纤的嵌入数量引起的碳纤维层合板抗弯强度和模量的最大损失分别为8.5%和14.3%;沿纤维方向嵌入光纤时,在光纤挤入方向相同的纤维束群中,抗弯强度和模量分别降低5.2%和13.1%;而当光纤光栅垂直于纤维方向嵌入复合材料内部时,光纤周围形成眼状复合结构,抗弯强度和模量均略有提升,增幅约为2.5%,起到一定的增强相的效果。关键词:碳纤维层合板;光纤传感器内嵌;光纤保护套;弯曲试验;抗弯强度;模量DOI:10.13330/j.issn.1000-3940.2023.03.007中图分类号:TB332文献标志码:A文章编号:1000-3940(2023)03-0054-07InfluenceofembeddedopticalfibersensoronbendingpropertiesforcarbonfiberlaminatesHuYubo1,LangLihui1,YanDongdong1,QinChengwei2,ShiZhiyuan2(1.SchoolofMechanicalEngineering&Automation,BeihangUniversity,Beijing100191,China;2.BogieTechnologyCenter,CRRCTangshanCo.,Ltd.,Tangshan064000,China)Abstract:Forthecoatingpeelingproblemthatoftenoccursintheformationofcarbonfiberlaminatesembeddedwithopticalfiber,theroleofembeddedprotectionforopticalfibersintheformingprocessofcarbonfiberlaminateswasstudiedbyasetofcomparativetests,andtheinfluencesofnumberanddirectionofembeddedopticalfibersonthebendingpropertiesandfailuremodesofcarbonfiberlaminateswerestudiedbythree-pointbendingtests.Theresultsshowthatthemaximumlossofbendingstrengthandmoduluscausedbythenumberofembeddedopticalfibersare8.5%and14.3%,respectively.Whentheopticalfiberisembeddedalongthedirectionofcarbonfiber,thebendingstrengthandmodulusaredecreasedby5.2%and13.1%respectivelyintheopticalfiberbundlegroupwiththesameopticalfiberextrusiondirection.However,whentheopticalfibergratingisembeddedincompositematerialalongthe...
