集成于碳纤维复合材料的fsFBG响应特性研究

针对航空航天碳纤维复合材料结构健康监测需求，研究了飞秒激光逐点直写光纤光栅传感器(fsFBG)和碳纤维复合材料集成时的传感特性。在碳纤维复合材料层合板表面及层间布置fsFBG,对碳纤维复合材料层合板进行静态载荷和低速冲击载荷加载实验，系统分析了表面和不同层间fsFBG对载荷响应的敏感性和差异性，得到了fsFBG中心波长偏移量与加载距离和加载角度的对应关系。实验表明，表面粘贴的fsFBG对动静载荷的敏感度更高，在动静态载荷作用下，fsFBG中心波长偏移量随加载载荷的增大呈线性递增，而随加载距离的增加而逐渐减小；fsFBG具有较好的载荷-方向敏感特性，传感器的响应灵敏度随加载夹角增大逐渐提高。