Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru Перечень журналов МБД 16.03.2018г)

Аннотации (08.2020) : КРИВОЛИНЕЙНЫЙ ОПТОВОЛОКОННЫЙ ДАТЧИК ДЕФОРМАЦИЙ С РАСПРЕДЕЛЁННОЙ БРЭГГОВСКОЙ РЕШЁТКОЙ В СТРУКТУРЕ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА

КРИВОЛИНЕЙНЫЙ ОПТОВОЛОКОННЫЙ ДАТЧИК ДЕФОРМАЦИЙ С РАСПРЕДЕЛЁННОЙ БРЭГГОВСКОЙ РЕШЁТКОЙ В СТРУКТУРЕ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА

 

© 2020 г.      А. А. Паньков, доктор физ.-мат. наук

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь

E-mail: a_a_pankov@mail.ru

УДК 535.4

Поступила в редакцию 10.02.2020

DOI:10.17586/1023-5086-2020-87-08-03-11

Разработана математическая модель оптоволоконного датчика деформаций, в котором чувствительный участок оптоволокна с распределённой брэгговской решёткой выполнен в виде витка цилиндрической спирали с постоянным или градиентным углом подъёма. Чувствительный виток оптоволокна расположен внутри диагностируемой локальной области однородного материала или внутри локальной области композитного материала на поверхности вспомогательного или армирующего волокна композита с целью определения объёмного деформированного состояния в локальной области материала из окрестности чувствительного витка. Функция плотности распределения осевых деформаций вдоль чувствительного участка спирали найдена из решения интегрального уравнения Фредгольма 1-го рода по измеряемому спектру коэффициента отражения при диагностируемых значениях деформаций области со встроенным в неё датчиком. Представлены результаты численного моделирования спектров коэффициентов отражения и плотностей распределения деформаций при различных значениях параметров чувствительного витка спирали для случаев диагностирования сложных объёмных деформаций однородной и однонаправленной волокнистой композитной диагностируемых областей.

Ключевые слова: оптоволокно, дифракционная решётка Брэгга, распределённый датчик, диагностика деформаций, интегральное уравнение Фредгольма, численное моделирование.

Коды OCIS: 050.1950, 050.2770

 

Литература

1.    Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. М.: Техносфера, 2005. 592 с.

2.   Эткин Л.Г. Виброчастотные датчики. Теория и практика. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004, 408 с.

3.   Аношкин А.Н., Сальников А.Ф., Осокин В.М., Третьяков А.А., Лузин Г.С., Потрахов Н.Н., Бессонов В.Б. Неразрушающий контроль изделий из полимерных композиционных материалов // IV Всероссийская научно-практическая конференция производителей рентгеновской техники. Программа и материалы конференции. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2017. С. 85–90.

4.   Карташова Е.Д., Муйземнек А.Ю. Технологические дефекты полимерных слоистых композиционных материалов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2017. № 2. С. 79–89.

5.   Троицкий В.А., Карманов М.Н., Троицкая Н.В. Неразрушающий контроль качества композиционных материалов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2014. № 3. С. 29–33.

6.   Мехеда В.А. Тензометрический метод измерения деформаций. Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2011. 56 с.

7.    Томилов М.Ф., Томилов Ф.Х. Способ измерения деформаций // Патент РФ № 2537105. 2013.

8.   Баурова Н.И., Зорин В.А. Способ диагностирования состояния конструкции // Патент РФ № 2539106. 2013.

9.   Хамнер М.П., Маллигэн Р.Ф. Материал, чувствительный к давлению // Патент РФ № 2335511. 2003.

10. Макарова Н.Ю., Шахтарин Б.И. Система мониторинга напряженно-деформированного состояния композиционных конструкций на основе механолюминесцентных сенсоров // Научный вестник МГТУ ГА. 2017. № 5. С. 152–160.

11.  Крауя У.Э., Янсонс Я.Л. Механолюминесценция композитных материалов: методы, аппаратура и результаты исследований. Рига: Зинатне, 1990. 152 с.

12.  Jia Y., Tian X., Wu Z., Tian X., Zhou J., Fang Y., Zhu C. Novel mechano-luminescent sensors based on piezoelectric/electroluminescent composites // Sensors. 2011. № 4. P. 3962–3969.

13.  Тати С., Кадзимото Х. Оптический тактильный датчик // Патент РФ № 2263885. 2001.

14.  Диков О.В., Савонин С.А., Качула В.И., Перепелицына О.А., Рябухо В.П. Цифровая голографическая интерферометрия микродеформаций рассеивающих объектов // Известия саратовского университета. Сер. Физика. 2012. № 1. С. 12–17.

15.  Кузнецов Р.А. Разработка системы неразрушающего контроля на основе методов цифровой голографической интерферометрии // Автореф. канд. дисс. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. техн. ун-та, 2013. 117 с.

16.  Сорокин К.В., Мурашов В.В. Мировые тенденции развития распределенных волоконно-оптических сенсорных систем (Обзор) // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 3. С. 90–94.

17.  Pan’kov A.A. Piezoelectroluminescent fiber-optic sensors for temperature and deformation fields // Sensors and Actuators A: Physical. 2019. V. 288. P. 171–176.

18.  Паньков А.А. Способ измерения деформаций // Заявка на изобретение № 2019136251. 2019.

19.  Pan’kov A.A. Mathematical model for diagnosing strains by an optical fiber sensor with a distributed Bragg grating according to the solution of a Fredholm integral equation // Mechanics of Composite Materials. 2018. № 4. P. 513–522.

20. Паньков А.А. Математическая модель диагностирования микропористости материалов оптоволоконным датчиком с распределённой брэгговской решёткой // Оптический журнал. 2020. № 4. С. 3–10.

21.  Кристенсен Р. Введение в механику композитов. М.: Мир, 1982. 334 с.

22. Победря Б.Е. Механика композиционных материалов. М.: Изд-во моск. ун-та, 1984. 336 c.

23. Волков С.Д., Ставров В.П. Статистическая механика композитных материалов. Мн.: Изд-во Белорус. гос. ун-та, 1978. 208 с.

24. Шеpмеpгоp Т.Д. Теоpия упpугости микpонеодноpодных сpед. М.: Наука, 1976. 399 с.

25. Паньков А.А. Статистическая механика пьезокомпозитов. Пермь: Изд-во перм. гос. техн. ун-та, 2009. 480 с.

26.      Pan’kov A.A. Piezoactive unidirectionally fibrous polydisperse composite // Mechanics of Composite Materials. 2012. № 6. P. 603–610.

 

 

Полный текст