|
DOI: 10.14489/td.2018.11.pp.026-031
Федотов М. Ю., Будадин О. Н., Васильев С. А., Медведков О. И., Козельская С. О.
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ УГЛЕПЛАСТИКА ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВОГО И ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОГО СТАРЕНИЯ
(с. 26-31)
Аннотация. Приведены результаты исследований по оценке влияния климатических испытаний образцов из углепластика на оптические характеристики интегрированной волоконно-оптической системы диагностики на основе волоконных брэгговских решеток. Показано, что интегрированная волоконно-оптическая система диагностики сохраняет работоспособность после теплового и тепловлажностного старения углепластика и может успешно применяться для контроля технического состояния конструкций из ПКМ при эксплуатации в режиме реального времени.
Ключевые слова: углепластик, волоконно-оптический датчик, волоконная брэгговская решетка, оптические характеристики, тепловое и тепловлажностное старение.
Fedotov M. Yu., Budadin O. N., Vasil’ev S. A., Medvedkov O. I., Kozelskaya S. O.
RESEARCH OF THE INTEGRATED FIBER-OPTIC SYSTEM FOR DIAGNOSTICS OF CARBON FIBER REINFORCED PLASTIC AFTER EXPOSURE TO THERMAL AND HEAT-HUMIDITY AGING
(pp. 26-31)
Abstract. This article describes results of experimental researches on the effect of thermal and heat-humidity aging of CFRP on the integrated diagnostic system based on fiber optical sensors. It is shown that the fiber optical sensors based on fiber Bragg gratings (FBG) integrated into the samples from the CFRP during the assembly phase of the prepreg package have completely retained their working capacity. It has been established that exposure to elevated temperature and humidity in longterm operation of PCM structures is not a limiting factor for the use of an integrated diagnostic system based on FBG. It is shown that the dispersion of the optical characteristics of the FBG in the composition of CFRP samples is minimal, which is an indicator of the high stability of the FBG and the feasibility of introducing fiberoptic integrated control systems for diagnostics of highly loaded and highly responsible structures from PCM in the process of operation.
Keywords: carbon fiber reinforced plastic, fiber optic sensor, fiber Bragg grating, optical characteristics, thermal and heat-humidity aging.
М. Ю. Федотов (ООО «ЛИРА софт», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
О. Н. Будадин (АО «ЦНИИСМ», г. Хотьково, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
С. А. Васильев, О. И. Медведков (НЦВО РАН, Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
С. О. Козельская (АО «ЦНИИСМ», г. Хотьково, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
M. Yu. Fedotov (LIRA soft, LLC, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
O. N. Budadin (Central Research Institute for Special Machinery, Joint Stock Company, Khotkovo, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov (Fiber Optics Research Center of the Russian Academy of Sciences (FORC RAS), Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
S. O. Kozelskaya (Central Research Institute for Special Machinery, Joint Stock Company, Khotkovo, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Федотов М. Ю., Бейлина Н. Ю., Гареев А. Р., Хижняк С. А. Особенности интеграции оптоволоконных сенсоров в трехслойные композитные детали // Тезисы докладов Международной конференции молодых ученых, работающих в области углеродных материалов. Москва, 2017. г. Троицк. М., 2017. С. 143–144.
2. Клюев В. В., Соснин Ф. Р. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник. М.: Машиностроение, 2003. 656 с.
3. Кузнецов А. О., Будадин О. Н., Монахова Е. Г., Гуськов А. В. Тепловой метод оценки стабильности технологий изготовления изделий из композитных материалов при их массовом производстве // Контроль. Диагностика. 2017. № 11. С. 20 – 24.
4. Кульков А. А., Будадин О. Н. Диагностика качества изделий из полимерных композиционных материалов в процессе одноосного силового нагружения на основе анализа динамических температурных полей // Конструкции из композиционных материалов. 2017. № 1 (145). С. 64 – 72.
5. Степанова Л. Н., Кожемякин В. Л., Рамазанов И. С., Чернова В. В. Методика контроля целостности планера композиционного самолета при испытании на статическую прочность с использованием акустической эмиссии и тензометрии // Контроль. Диагностика. 2018. № 5. С. 14 – 19.
6. Ларин А. А., Федотов М. Ю., Бухаров С. В., Резниченко В. И. Новые области применения систем волоконно-оптических датчиков // Прикладная фотоника. 2017. № 4. С. 310 – 324.
7. Федотов М. Ю., Бухаров С. В., Мухаметов Р. Р. Исследование защитных покрытий волоконно-оптических сенсоров, предназначенных для интеграции в полимерные композиционные материалы // Конструкции из композиционных материалов. 2017. № 4 (148). С. 61 – 67.
8. Пат. 179119 РФ. Устройство выхода волоконно-оптического датчика из композита / М. Ю. Федотов; опубл. 26.04.2018.
9. Анискович В. А., Будадин О. Н., Заикина Н. Л. и др. Измерение деформаций с использованием волоконно-оптических датчиков в процессе прочностных испытаний анизогридных конструкций из композиционных материалов // Контроль. Диагностика. 2018. № 7. С. 44 – 49.
10. Будадин О. Н., Кутюрин В. Ю., Муханова Т. А., Гранев И. С. Измерение деформаций в композиционных баллонах высокого давления с использованием оптоволоконных решеток Брэгга // Контроль. Диагностика. 2018. № 6. С. 34 – 39.
11. Федотов М. Ю., Сорокин К. В., Гончаров В. А. и др. Возможности сенсорных систем и интеллектуальных ПКМ на их основе // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2013. № 2. С. 18 – 23.
12. Федотов М. Ю. Концепции создания и тенденции развития интеллектуальных материалов (обзор) // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1 (34). С. 71 – 80.
13. Федотов М. Ю., Гончаров В. А., Шиенок А. М., Сорокин К. В. Исследование изгибных деформаций углепластика оптоволоконными сенсорами на брэгговских решетках // Вопросы материаловедения. 2013. № 2 (74). С. 139 – 147.
14. Пат. 3096123 EP. Integrated system and methods for management and monitoring of vehicles: publ. 23.11.16.
15. Медведков О. И., Королев И. Г., Васильев С. А. Запись волоконных брэгговских решеток в схеме с интерферометром Ллойда и моделирование их спектральных свойств: Препринт НЦВО ИОФ РАН. 2004. № 6.
1. Fedotov M. Yu., Beylina N. Yu., Gareev A. R., Hizhnyak S. A. (2017). Features of the integration of fiberoptic sensors in three-layer composite parts. Abstracts of the International Conference of young scientists working in the field of carbon materials. Moscow, pp. 143-144. [in Russian language]
2. Klyuev V. V., Sosnin F. R. (2003). Non-destructive testing and diagnosis: a textbook. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
3. Kuznetsov A. O., Budadin O. N., Monahova E. G., Gus'kov A. V. (2017). Thermal method for assessing the stability of the manufacturing techniques of products made of composite materials during their mass production. Kontrol'. Diagnostika, (11), pp. 20-24. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2017.11.pp.020-024
4. Kul'kov A. A., Budadin O. N. (2017). Diagnostics of the quality of products from polymer composite materials in the process of uniaxial force loading based on the analysis of dynamic temperature fields. Konstruktsii iz kompozitsionnyh materialov, 145(1), pp. 64-72. [in Russian language]
5. Stepanova L. N., Kozhemyakin V. L., Ramazanov I. S., Chernova V. V. (2018). Methods of monitoring the integrity of the airframe of a composite aircraft when tested for static strength using acoustic emission and strain gauge. Kontrol'. Diagnostika, (5), pp. 14-19. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2018.05.pp.014-019
6. Larin A. A., Fedotov M. Yu., Buharov S. V., Reznichenko V. I. (2017). New applications of fiber optic sensor systems. Prikladnaya fotonika, (4), pp. 310-324. [in Russian language]
7. Fedotov M. Yu., Buharov S. V., Muhametov R. R. (2017). The study of protective coatings of fiberoptic sensors designed for integration into polymer composite materials. Konstruktsii iz kompozitsionnyh materialov,148(4), pp. 61-67. [in Russian language]
8. Fedotov M. Yu. (2018). The output device of the fiberoptic sensor from the composite. Patent No. 179119 RF. [in Russian language]
9. Aniskovich V. A., Budadin O. N., Zaikina N. L. et al. (2018). Measurement of deformations using fiberoptic sensors in the process of strength testing of anisogride structures made of composite materials. Kontrol'. Diagnostika, (7), pp. 44-49. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.044-049
10. Budadin O. N., Kutyurin V. Yu., Muhanova T. A., Granev I. S. (2018). Measurement of deformations in high pressure composite cylinders using Bragg fiber optic arrays. Kontrol'. Diagnostika, (6), pp. 34-39. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2018.06.pp.034-039
11. Fedotov M. Yu., Sorokin K. V., Goncharov V. A. et al. (2013). Capabilities of sensor systems and intelligent PCM based on them. Vse materialy. Entsiklopedicheskiy spravochnik, (2), pp. 18-23. [in Russian language]
12. Fedotov M. Yu. (2015). Concepts of creation and development trends of intellectual materials (review). Aviatsionnye materialy i tekhnologii, 34(1), pp. 71-80. [in Russian language]
13. Fedotov M. Yu., Goncharov V. A., Shienok A. M., Sorokin K. V. (2013). Investigation of flexural deformations of CFRP with fiberoptic sensors on Bragg gratings. Voprosy materialovedeniya, 74(2), pp. 139-147. [in Russian language]
14. Integrated system and methods for management and monitoring of vehicles. Patent No. 3096123 EP.
15. Medvedkov O. I., Korolev I. G., Vasil'ev S. A. (2004). The recording of fiber Bragg gratings in a circuit with a Lloyd interferometer and the simulation of their spectral properties: Preprint of the National Center for Inter-Personnel Organization of the RPI, (6). [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2018.11.pp.026-031
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2018.11.pp.026-031
and fill out the form
.
|
">
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»