10.14489/td.2018.07.pp.044-049

2018, 07 июль (July)

DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.044-049

Анискович В. А., Будадин О. Н., Заикина Н. Л., Кутюрин В. Ю., Муханова Т. А., Разин А. Ф., Соловей А. В., Водопьянов В. А.
ИЗМЕРЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ В ПРОЦЕССЕ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ АНИЗОГРИДНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
(c. 44-49)

Аннотация. Приведены результаты измерения деформаций элементов анизогридной сетчатой конструкции из композиционного материала в процессе ее нагружения внешней силой, направленной по оси конструкции. Установлено, что результаты измерений деформации с использованием наклеенных на поверхность конструкции волоконно-оптических датчиков на основе брэгговских решеток хорошо коррелируют как с показаниями тензометров, так и c расчетными значениями деформации. Показано, что в месте разрушения конструкции регистрируется увеличение температуры на 4…8 С. Предполагается, что процесс тепловыделения в процессе нагружения начинается еще до разрушения конструкции, но не может быть зафиксирован на наружной поверхности из-за высокой скорости наращивания нагрузки.

Ключевые слова: композиционные материалы, анизогридная конструкция, испытания на прочность, деформация, волоконно-оптические датчики, решетка Брэгга.

Aniskovich V. A., Budadin O. N., Zaikina N. L., Kutyurin V. Yu., Mukhanova T. A., Razin A. F., Solovei A. V., Vodopyanov V. A.
MEASUREMENT OF STRAINS USING FIBER-OPTIC SENSORS DURING STRENGTH TESTING OF ANISOGRID COMPOSITE STRUCTURES
(pp. 44-49)

Abstract. The paper presents results of measuring strains in elements of the anisogrid lattice composite structure during its loading with an impressed force directed along structural axis. It has been established that the results of strain testing using Bragg grating based fiber-optic sensors glued on a surface of the structure are well correlated with both strain gage indications and calculated strain values. It is shown that temperature registered in the place of structural failure increases by 4…8 C. It is supposed that the heat release process during loading begins still before failure of the structure, but cannot be fixed on the external surface because of high rate of growing the load.

Keywords: composite materials, anisogrid structure, strength testing, strain, fiber-optic sensors, Bragg grating.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. А. Анискович, О. Н. Будадин, Н. Л. Заикина, В. Ю. Кутюрин, Т. А. Муханова, А. Ф. Разин, А. В. Соловей (АО «Центральный НИИ специ-ального машиностроения», г. Хотьково, Россия) E-mail: oleg.budadin@ yandex.ru, Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
В. А. Водопьянов (ООО «НПП «МСТД», г. Зеленоград, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. A. Aniskovich, O. N. Budadin, N. L. Zaikina, V. Yu. Kutyurin, T. A. Mukhanova, A. F. Razin, A. V. Solovei (Central Research Institute for Special Machinery, JSC, Khotkovo, Russia) E-mail: oleg.budadin@ yandex.ru, Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. A. Vodopyanov (NPP “MSTD”, JSC, Zelenograd, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Васильев В. В., Барынин В. А., Разин А. Ф. и др. Анизогридные композитные сетчатые конструкции – разработка и приложение к космической технике // Композиты и наноструктуры. 2009. № 3. С. 38 – 50.
2. Васильев В. В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. С. 18 – 24.
3. Гармаш В. Б., Егоров Ф. А., Коломиец Л. Н. и др. Возможности, задачи и перспективы волоконно-оптических измерительных систем в современном приборостроении // Фотонэкспресс. 2005. Спецвыпуск. № 6. С. 128 – 140.
4. Grundlagen der optischen Sensor-messung mit Fazer-Bragg-Gittern // Elektronik messen+testen. 2010. N 2. S. 35 – 42.
5. Каблов Е. Н., Сиваков Д. В., Гуляев И. Н. и др. Применение оптического волокна в качестве датчиков деформации в полимерных композиционных материалах // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2010. № 3. С. 8 – 17.
6. Сорокин К. В., Гончаров В. А., Шиенок А. М., Федотов М. Ю. Возможности оптоволоконных сенсоров на основе брэгговских решеток в информкомпозитах для регистрации ударного воздействия // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2013. № 12. С. 2 – 6.
7. Михайловский К. В., Базанов М. А. Измерение остаточных технологических деформаций в углепластике путем внедрения в него волоконных брэгговских решеток // Конструкции из композиционных материалов. 2016. № 2. С. 54 – 58.
8. Щевелев А. С., Кикот В. В., Удалов А. Ю. Информационно-измерительная система мониторинга изделий космической техники // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2016. Т. 3. Вып. 2. С. 60 – 65.
9. Будадин О. Н., Анискович В. А., Кутюрин В. Ю., Кутюрин Ю. Г. Применение оптоволоконных брэгговских решеток в качестве датчиков деформации // Тр. МИТ. 2017. Т. 17. Ч. 1. С. 149 – 161.
10. Клюев В. В., Будадин О. Н., Абрамова Е. В. и др. Тепловой контроль композитных конструкций в условиях силового и ударного нагружения. М.: ИД «Спектр», 2017. 287 с.

Eng

1. Vasil'ev V. V., Barynin V. A., Razin A. F. et al. (2009). Anizotropie composite mesh structures – development and application for space equipment. Kompozity i nanostruktury, (3), pp. 38-50 [in Russian language]
2. Vasil'ev V. V. (1988). Mechanics of constructions from composite materials. (pp. 18-24). Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
3. Garmash V. B., Egorov F. A., Kolomiets L. N. et al. (2005). Possibilities, aims and perspectives of fiber-optic measuring systems in modern instrument engineering. FOTON-EKSPRESS, (6), pp. 128-140 [in Russian language]
4. Grundlagen der optischen Sensor-messung mit Fazer-Bragg-Gittern. Elektronik messen+testen, (2), pp. 35-42.
5. Kablov E. N., Sivakov D. V., Gulyaev I. N. et al. (2010). Application of optical fiber as deformation sensors in polymer composite materials. Vse materialy. Entsiklo-pedicheskiy spravochnik, (3), pp. 8-17. [in Russian language]
6. Sorokin K. V., Goncharov V. A., Shienok A. M., Fedotov M. Yu. (2013). The possibilities of fiber-optic sensors based on Bragg gratings in informocomposites for registration of shock impact. Vse materialy. Entsiklopedicheskiy spravochnik, (12), pp. 2-6. [in Russian language]
7. Mihaylovskiy K. V., Bazanov M. A. (2016). Measurement of residual technological deformations in carbon plastic by introducing fiber Bragg gratings. Konstruktsii iz kompozitsionnyh materialov, (2), pp. 54-58. [in Russian language]
8. Schevelev A. S., Kikot V. V., Udalov A. Yu. (2016). Information-measuring system for monitoring space technology products. Raketno-kosmicheskoe priborostroenie i informatsionnye sistemy, 3(2), pp. 60-65. [in Russian language]
9. Budadin O. N., Aniskovich V. A., Kutyurin V. Yu., Kutyurin Yu. G. (2017). Application of fiber-optic Bragg gratings as strain gauges. Trudy MIT, 17, Part 1, pp. 149-161. [in Russian language]
10. Klyuev V. V., Budadin O. N., Abramova E. V. et al. (2017). Thermal testing of composite structures under conditions of force and impact loading. Moscow: Izdatel'skiy Dom «Spektr». [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.044-049

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.044-049

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

Please specify the article DOI in the order comments.