Abstract
For the simultaneous measurement of strain and damage signal a fiber Bragg grating sensor system with a dual demodulator was proposed. The dual demodulator is composed of a demodulator using a tunable Fabry-Perot filter measuring the low-frequency signal with large magnitude such as strain and the other using a passive Mach-Zehnder interferometer detecting the high-frequency signal with small amplitude such as impact or damage signal. Using the proposed fiber Bragg grating sensor system, both the strain and damage signals of a cross-ply laminated composite beam under tensile loading were simultaneously measured. The strain and damage signals detected by single fiber Bragg grating sensor showed that sudden strain shifts were accompanied with vibration at a maximum frequency of several hundreds of kilohertz at the instant of matrix crack propagation in the 90 degree layer in composite beam.
변형률과 파손선호를 동시에 계측하기 위하여 이중복조기를 갖는 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 제안하였다. 이중복조기는 가변 패브리-페로 필터를 사용하여 변형률과 같이 변화가 큰 저주파신호를 측정하는 복조기와 수동 마흐 -젠더 간섭계를 사용하여 충격이나 파손신호와 같이 미세한 크기의 고주파 신호를 측정하는 복조기로 구성된다. 제안된 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 이용하여 인장하중을 받는 직교적층 복합재 구조물의 변형률과 파손신호를 동시에 계측할 수 있었다. 하나의 광섬유 브래그 격자 센서로 측정한 변형률과 파손신호를 분석한 결과, 복합재 시편의 90도 층에서 기지 균열이 발생할 때 급격한 변형률 변이가 유발되고, 최대 수백 킬로헤르츠에 이르는 주파수 성분을 가진 진동신 호가 발생함을 알 수 있었다.
