Integrierte faseroptische Sensoren zur Überwachung der Dehnung in Verbundwerkstoffen

Damit Faserverbundwerkstoffe mit Sicherheit in primären Tragwerken eingesetzt werden können, sind Methoden zur Überwachung von Dehnungen im Gebrauch unerlässlich. Die Partner im Eureka 1841 Eurobogie-Projekt verwendeten FBGS-LWL-Sensoren (Draw Tower Gratings), um die Dehnung von Bauteilen zu überwachen, die mit unterschiedlichen Methoden geformt wurden.

Das Potenzial von faseroptischen Sensoren zur Überwachung von Dehnungen und Delaminationsrissen, insbesondere bei dicken faserverstärkten Verbundwerkstoffen, wurde untersucht. Hochbelastbare optische Fasern wurden innerhalb von 10 mm von der Zugoberfläche geformt.

Innerhalb des gesamten Versuchsprogramms wurden die Träger in 3-Punkt-Biegung belastet, um Lasten bis zu 160 kN und Dehnungen von 1,5% zu erreichen. Die unmittelbare Beobachtung ist, dass das Formen, Aushärten oder Nachbehandeln weder den Zustand der Glasfasern noch die Fasern die Festigkeit der Träger beeinflussen. Darüber hinaus konnte eine gute Korrelation zwischen der Leistung der mit der Zugfläche verbundenen mechanischen Lehren und den faseroptischen Sensoren während der Belastung beobachtet werden.

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