• 제목/요약/키워드: TR-EFPI

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광섬유 TR-EFPI 센서를 이용한 GFRP 직교 적층판의 변형률 해석 (Strain Analysis in GFRP Cross-Ply Laminates Using TR-EFPI Optical Fiber Sensor)

  • 우성충;최낙삼;권일범
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.150-153
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    • 2003
  • Longitudinal strains({$varepsilon}_x$) of the core and skin layers in glass fiber reinforced plastic(GFRP) cross-ply composite laminates have been studied using the embedded optical fiber sensor of totally-reflected extrinsic Fabry-Perot interferometer(TR-EFPI). Foil-type strain gauges bonded on both the upper and lower surfaces were used for the measurement of the surface strains. Both TR-EFPI sensor and strain gauge bonded on the specimen surface showed excellent agreement within -0.0086 ~ +0.0302% strain. It was shown that values of {$varepsilon}_x$ in the interior of the surface layer and the core layer measured by embedded TR-EFPI sensor was significantly higher than that of the specimen surface measured by strain gauges. The experimental results were ascertained with finite element analysis. Embedded TR-EFPI optical fiber sensor could measure accurately the internal strains which were different from the surface.

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구조물의 변형률 측정을 위한 광섬유 TR-EFPI 센서의 개발 (Development of Fiber Optic Total Reflected Extrinsic Fabry-Perot Interferometric Sensor for Structural Strain Measurement)

  • 권일범;최만용;문한규;김민수
    • 센서학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.96-105
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    • 2000
  • 광섬유 TR-EFPI(total reflected extrtinsic Fabry-Perot interferometric) 센서가 빌딩, 교량, 항공기 등의 구조물의 변형률을 측정하기 위하여 개발되어졌다. 기존의 광섬유 EFPl(extrinsic Fabry-Perot interferometric) 센서는 그 신호가 변형률의 변화에 따라 정현파 형태로 출력되기 때문에 변형률의 증가 또는 감소를 구별하기 어렵다. 또한 절대 변형률은 이러한 단순한 광섬유 EFPI 센서로는 측정이 불가능하다. 본 연구에서는 변형률의 크기와 방향을 측정하기 위해서 광섬유 EFPI 센서를 전반사형 탐촉자로 개조한 광섬유 TR-EFPI 센서를 구성하였다. 이 광섬유 TR-EFPI 센서의 탐촉자는 모세유리관 안에 공기간극을 이루는 단일모드 광섬유(single mode fiber)와 거울코팅 광섬유(mirror coated fiber)에 의하여 구성된다. 이 광섬유 TR-EFPI 센서의 광출력 신호로부터 변형률의 크기와 방향을 결정하기 위하여 필요한 정보를 얻을 수 있다. 광섬유 TR-EFPI 센서로부터 구한 변형률과 전기저항형 변형률 게이지에 의한 변형률을 비교하기 위하여 광섬유 TR-EFPI 센서를 구성하고 알루미늄보 위에 전기저항형 변형률 게이지와 동일한 위치에 적용하여 만능시험기를 사용하여 하중 증가-감소에 따른 변형률 측정 실험을 수행하였다. 이 실험을 통하여 광섬유 TR-EFPI 센서에 의하여 구한 변형률은 전기저항형 변형률 게이지에 의한 변형률과 잘 일치함을 확인하였다.

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복합재료의 변형 및 파손탐지를 위한 광섬유 TR-EFPI 센서의 적용 (Application of a fiber optic TR-EEPI sensor to detect deformation and failure in composite materials)

  • 박래영;권일범;최낙삼
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.31-34
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    • 2002
  • A study on the method that can measure the internal strain of composite materials is performed to monitor the health status of composite structures. A fiber optic sensor was constructed using the total reflected extrinsic Fabry-Perot interferometer(TR-EFPI) probe with a broadband light source. Result obtained from electrical strain gage adhered on the aluminum beam specimen was compared with that from the fiber optic TR-EFPI sensor and showed a good agreement. It was found that fiber optic TR-EFPI sensor system was adequate for monitoring the strain and thus failure processes in the interior of composite materials.

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광섬유센서를 이용한 복합적층판의 변형률 해석 (Strain Analysis of Composite Laminates Using Optical Fiber Sensor)

  • 우성충;최낙삼;박래영;권일범
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.111-114
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    • 2004
  • Using the embedded optical fiber sensor of totally-reflected extrinsic Fabry-Perot interferometer(TR-EFPI), longitudinal strains(Ex) of the core and skin layers in glass fiber reinforced plastic(GFRP) cross-ply composite laminates have been measured. Transmission optical microscopy was employed to study the damage formation around the TR-EFPI sensor. It was observed that values of ex in the interior of the skin layer and the core layer measured by embedded TR-EFPI sensor was significantly higher than that of the specimen surface measured by strain gauges. The experimental results agreed well with those from finite element analysis on the basis of uniform stress model. Large strains in the core layer led to the occurrence of transverse cracks which drastically reduced the strain at failure of optical fiber sensor embedded in the core layer.

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광섬유 전반사형 외부 패브리-패로 센서의 개발 (Development of Fiber Optic Total Reflected Extrinsic Fabry-Perot Interferometric Sensor)

  • 권일범;최만용;문한규;김민수
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.254-255
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    • 2000
  • 광섬유 전반사형 외부 패브리-패로(TR-EFPI total reflected extrinsic Fabry-Perot inteferometric) 센서를 개발하여 외부 물리량의 변화 크기와 방향을 간편하게 알아낼 수 있도록 하였다. 이 TR-EFPI 센서 탐촉자는 한 개의 단일모드 광섬유와 한 개의 거울도금 광섬유를 모세 유리관 안에 고정하여 공기간극을 형성함에 의하여 만들어진다. 또한 외부 물리량은 변형률을 측정할 수 있도록 알루미늄 시험편의 표면에 부착하고 만능시험기를 사용하여 하중을 증감시키면서 변형률의 변화를 측정하도록 하였다. (중략)

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