Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

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Papers : Simultaneous Monitoring of Strain and Temperature During and After Cure of Unsymmetric Cross - ply Composite Laminate Using Fiber Optic Sensors

논문 : 비대칭 직교적층 복합재료 적층판의 성형시 및 성형후 광섬유 센서를 이용한 변형률 및 온도의 동시 모니터링

  • Published : 2002.02.28
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Abstract

In this paper, we present the simulation monitoring of strain and temperature during and after the cure of unsymmetric composite laminate using fiber optic sensors. Fiber Bragg grating/extrinsic Fabry-Perot interferometric (FBG/EFPI) hybrid sensors are used to measure those measurands. The characteristic matrix of the sensor is analytically derived and measurements can be done without sensor calibration. A wavelength-swept fiber laser is utilised as a lighr source. Two FBG/EFPI sensors are embedded in a graphite/epoxy unsymmetric cross-ply composite laminate in different directions and different locations. We perform a real time monitoring of fabrication strains and temperatures at two points of the composite laminate during cure process in an autoclave. Also, the thermal strains and temperatures of the fabricated laminate are measured in a thermal chamber. Through these experiments, we can provide a basis for the efficient smart processing of composite and know the thermal behavior of unsymmetric cross-ply composite laminate.

광섬유 브래그 격자/외부 패브리-페로 간섭 (FBG/EFPI) 센서를 이용하여 비대칭 적층판의 성형시 및 성형후 변형률과 온도를 동시에 모니터링 하였따. 본 논문에서는 광섬유 센서의 출력에 대한 변형률 및 온도의 관계를 수치적으로 유도하였으며 이를 통해 센서의 특성 행렬을 구하였다. 따라서 각각의 센서에 대해 특성 행렬을 구하기 위해 센서의 보정실험을 수행할 필요가 없다. 광원으로는 파장 이동 광섬유 레이저를 사용하였다. 두 개의 FBG/EFPI 센서를 Gr/Ep 비대칭 직교적층 복합적층판에 방향과 위치를 달리하여 삽입하고 오토클레이브 내에서 성형하는 동안 두 지점에서의 성형변형률과 온도를 실시간으로 모니터링 하였다. 또한 열챔버 내에서 제작된 적층판의 열변형률과 온도를 측정하였다. 이러한 실험들을 통해 복합재료의 효울적인 스마트 프로세싱에 대한 기초를 마련할 수 있으며 비대칭 직교적층 복합적층판의 열적 거동에 대해 알 수 있을 것이다.

Keywords

References

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