Diagnostyka i monitoring mostów kompozytowych

W celu oceny efektywności systemu monitoringu DFOS wykonano panel kompozytowy o konstrukcji warstwowej i wymiarach 0,20 x 1,20 x 2,40 m (rys. 1). Panel składa się z dwóch laminatów okładzinowych oraz rdzenia piankowego, wzmocnionego żebrami pionowymi. W obu laminatach okładzinowych umieszczono system ciągłych czujników światłowodowych DFOS do pomiaru odkształceń laminatu, temperatury, a także pośrednio – przemieszczeń panelu. Czujniki zostały umieszczone w warstwach tkanin obu laminatów i zintegrowane z pozostałym zbrojeniem laminatów podczas procesu infuzji, zastosowanego do wytworzenia panelu.

Panel wyposażony w czujniki światłowodowe poddano obciążeniu statycznemu w laboratorium KDiM PRz (fot. 1a). Odczyt informacji z czujników był wykonywany przy zastosowaniu reflektometru optycznego OBR 4600 firmy LUNA (fot. 1b). Urządzenie przetwarzało sygnał ze światłowodów z wykorzystaniem zjawiska rozpraszania Rayleigha. Zarejestrowany sygnał w [dB] reflektometr przeliczał na odkształcenia kompozytu.

Pomiar odkształceń

W przeprowadzonych badaniach przyjęto wirtualne odcinki pomiarowe o długości 10 mm. Rozmieszczono je na długości światłowodu co 10 mm (odległość środków odcinków). Ciągły pomiar odkształceń w dwóch równoległych laminatach okładzinowych panelu pozwolił także na wyznaczenie jego ugięcia. Sposób wyznaczenia ugięć (przemieszczeń) z wykorzystaniem wyników ciągłego pomiaru odkształceń został przedstawiony przez autorów w pracy [9]. W celu oceny wiarygodności i dokładności nowego systemu pomiarowego zarówno pomiar odkształceń, jak również pomiar przemieszczeń zdublowano za pomocą konwencjonalnych czujników tensometrycznych oraz indukcyjnych.