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GFRP 封装光纤光栅应变传感器疲劳性能研究

925    2019-01-31

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作者:吴禹希1, 周 智2, 马文龙3, 肖开乾4, 梁冠亭4, 白 石5

作者单位:1. 大连理工大学土木工程学院,辽宁 大连 116024; 2. 大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁 大连 116024; 3. 智性科技南通有限公司,江苏 南通 226000; 4. 武汉市市政建设集团有限公司,湖北 武汉 430056; 5. 智性纤维复合加固南通有限公司,江苏 南通 226010


关键词:光纤布拉格光栅; 应变传感器; 疲劳; 纤维增强树脂; 疲劳实验


摘要:

针对光纤光栅传感器疲劳性能不佳制约其工程化应用的问题,该文对一种高疲劳玻璃纤维增强聚合物(glassfiber reinforced plastic,GFRP)封装的光纤光栅应变传感器进行疲劳性能研究。首先,介绍该传感器的结构型式,并进行静态性能标定。然后,通过疲劳实验研究传感器在长期荷载作用下的疲劳性能,设置应变为10 000,8 000,7 000,6 000,2 000 με,采用等幅正弦波加载方式,加载频率为10 Hz。实验结果表明:传感器的非线性误差均小于2%,重复性误差均小于0.5%,灵敏度系数略有波动,其值均小于2%,在6 000 με 条件下疲劳寿命可达200 万次以上。传感器各项性能参数满足结构长期安全监测需求,具有较高的抗疲劳能力。最后给出的传感器疲劳寿命曲线,可为传感器剩余寿命预报及传感器的更换提供参考。