光纤光栅传感器在固体推进剂内部应变测量中的试验研究

作     者：张焘 张卫平 张浩 卞贺明 刘伟 ZHANG Tao;ZHANG Weiping;ZHANG Hao;BIAN Heming;LIU Wei

作者机构：中国航天科工集团有限公司六院四十一所呼和浩特010010 天津大学天津300354 中国航天科技集团有限公司九院十三所北京100094 

基　　金：装备预先研究联合基金(6141XXX0607) 

出 版 物：《固体火箭技术》 (Journal of Solid Rocket Technology)

年 卷 期：2020年第43卷第4期

页      码：518-523页

摘      要：针对固体推进剂内部应变监测的难题,采用仿真与试验相结合的方法,开展了光纤光栅(FBG,Fiber Bragg Grating)传感器在固体推进剂内部应变的测量研究。研究中采用增加增敏结构的方法解决FBG应变测量传感器与固体推进剂的变形协调性问题,通过数值仿真初步筛选了增敏球尺寸,结合仿真结果设计并加工了植入4种不同结构(不带增敏结构和带有∅2 mm、∅3 mm、∅4 mm增敏小球)的FBG应变测量传感器的固体推进剂试件,并对试件开展不同加载速率下的拉伸及压缩试验。结合试验结果分析了增敏小球直径、加载方式与加载速率对固体推进剂内部应变测试结果的影响,获得了内埋FBG传感器的固体推进剂内部应变变化规律。研究表明,采用增敏小球结构可有效解决FBG应变传感器与固体推进剂的变形协调性问题,大幅提高应变测量的灵敏度与传递效率,且增敏小球直径越大传递效率越高。所得研究成果可为FBG传感器用于固体发动机药柱应变监检测提供技术支撑。

主 题 词：固体火箭发动机 光纤光栅传感器 应变测量 结构健康监测 

学科分类：080703[080703] 082502[082502] 080202[080202] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.7673/j.issn.1006-2793.2020.04.015

馆 藏 号：203968610...