Diagnostyka i monitoring mostów kompozytowych

Badania przeprowadzono na prototypowym dźwigarze, wykonanym z łopaty turbiny wiatrowej, o długości całkowitej 11,60 m i rozpiętości 11,0 m. Było to pełnowymiarowy element przęsła projektowanej kładki, który został wyposażony w żelbetowe poprzecznice podporowe. Obciążenie dźwigara przeprowadzono w schemacie 4-punktowego zginania (fot. 2). Dźwigar wyposażono w światłowodowe czujniki DFOS, których układ pokazano na rys. 3. W przeciwieństwie do opisanego powyżej panelu, w tym przypadku czujniki światłowodowe zostały przyklejone na zewnętrznej powierzchni laminatów wyeksploatowanej łopaty. Jako włókna pomiarowe zastosowano jednomodowe światłowody telekomunikacyjne, a pomiary wykonywano systemem Luna (fot. 1b). W celu oceny wiarygodności i dokładności systemu pomiarowego DFOS zarówno pomiar odkształceń, jak również pomiar przemieszczeń zostały zdublowane za pomocą konwencjonalnych czujników tensometrycznych oraz indukcyjnych.

Przykładowe wyniki pomiarów odkształceń dźwigara

Przykładowe wyniki pomiarów odkształceń dźwigara w poszczególnych fazach jego obciążenia przedstawiono na rys. 4. Na obu wykresach można doskonale zidentyfikować moment powstania (tj. poziom obciążenia). Ale również lokalizację uszkodzenia dźwigara, tj. pęknięcia laminatu, poprzedzonego jego delaminacją wewnętrzną. Moment powstania delaminacji (skok na wykresie odkształceń) nie został zidentyfikowany podczas obserwacji wizualnej dźwigara pod obciążeniem. Wprawdzie był słyszany głuchy trzask wskazujący na rozpoczęcie procesu delaminacji, ale obserwacja wizualna nie pozwoliła na lokalizację tego uszkodzenia ani na ocenę zakresu jego propagacji. Natomiast obie te bardzo istotne informacje można było uzyskać, obserwując ciągły pomiar odkształceń na długości światłowodu S4.

Lokalizację i ocenę wizualną uszkodzen...