基于分布式光纤传感的防热结构损伤识别研究

柳敏静，夏梓旭，李建乐，武湛君，高东岳

(1.大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁 大连 116024；2.中山大学 航空航天学院，广东 广州 510006)

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在隔热层粘接结构中,脱粘和裂纹缺陷是导致结构失效的主要形式，对结构进行健康状态监测是保证结构安全工作的重中之重[1]。近年来,应用背向瑞利散射技术的分布式光纤传感器得到了迅速发展，其测点连续且数量多，能够进行高分辨率的应变/温度测量，同时具有空间尺寸小、柔性好等特点，适用于结构局部需要进行高密度测量的情况。因此，分布式光纤传感器适用于测量高密度连续分布的情况[2]。

近年来，监测脱粘的手段越来越多，超声导波检测[3]、X线检测[4]、微波检测[5]、激光全息照相检测和散斑错位成像[6]等均可以用来监测脱粘情况。但以上无损检测技术均需要结构处于离线状态，无法做到实时监测，且监测时间较长，成本较高，面对大型结构的实时健康状态评估工作，传统无损检测技术具有一定的局限性。针对大型结构防热层损伤诊断的需求，单一男等[7]使用分布式光纤传感器对隔热结构的脱粘进行了承载条件下的健康状态监测，对比了不同尺寸脱粘的应变分布情况，证明了基于分布式光纤传感器的异常检测技术在多层结构脱粘缺陷识别工作中的有效性；Wong等[8]将分布式光纤传感器粘贴在碳纤维板表面，进行拉伸试验监测应变变化，证明分布式光纤传感器对监测结构的裂纹扩展方面有广阔的应用前景，且能够增强对局部损伤的检测。……