[发明专利]阵列光纤测金属/复合材料层间温度与应变的方法及装置

权利要求书

1.一种阵列光纤测金属/复合材料层间温度与应变的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在合金板上加工出具有预定阵列数量的平行刻槽的金属材料刻槽基底；

截取预定长度的光纤，在截取的光纤上预留出测温段和测应变段；

将所述测温段套入毛细管中，将所述测应变段保留在毛细管外；

将毛细管对应放置在金属材料刻槽基底的刻槽阵列中，毛细管在相邻刻槽之间呈U型过渡；

将所述测应变段对应放置在所述刻槽阵列中刻槽之间的测应变区域，所述测应变段在相邻测应变区域之间呈U型过渡；

在所述金属材料刻槽基底及其上的毛细管和光纤上面固化碳纤维预浸料铺层，使金属材料刻槽基底、毛细管、光纤和碳纤维预浸料铺层形成一体成型的测量装置；

在所述测量装置上钻孔实验，分别测量测温段的温度和测应变段的温度，以及计算出测应变段的应变值。

2.根据权利要求1所述的阵列光纤测金属/复合材料层间温度与应变的方法，其特征在于，测应变段的应变值计算如下：

S = ( T 1 - T 2 K T ) × K ϵ ]]>

其中，T1为测应变段的温度值，T2为邻近的测温段的温度值，kε为光纤应变灵敏度系数，KT为光纤温度灵敏度系数。

3.根据权利要求2所述的阵列光纤测金属/复合材料层间温度与应变的方法，其特征在于，所述合金板为钛合金板或铝合金板。

4.根据权利要求3所述的阵列光纤测金属/复合材料层间温度与应变的方法，其特征在于，所述碳纤维预浸料铺层通过热压或真空负压工艺与所述金属材料刻槽基底、毛细管、光纤形成一体成型的测量装置。

5.一种阵列光纤测金属/复合材料层间温度与应变的装置，其特征在于，包括一体成型的金属材料刻槽基底、碳纤维预浸料铺层、毛细管以及光纤；

其中，所述金属材料刻槽基底上具有若干阵列数量的平行刻槽；所述毛细管位于金属材料刻槽基底的刻槽阵列中，毛细管在相邻刻槽之间呈U型过渡；所述光纤包括一体连接的测温段和测应变段，所述测温段套在毛细管中，所述测应变段在毛细管外且位于所述刻槽阵列中刻槽之间的测应变区域，所述测应变段在相邻测应变区域之间呈U型过渡。

6.根据权利要求5所述的阵列光纤测金属/复合材料层间温度与应变的装置，其特征在于，所述金属材料刻槽基底为钛合金刻槽基底或铝合金刻槽基底。

7.根据权利要求6所述的阵列光纤测金属/复合材料层间温度与应变的装置，其特征在于，所述金属材料刻槽基底上的刻槽为方形槽或V形槽。

8.根据权利要求7所述的阵列光纤测金属/复合材料层间温度与应变的装置，其特征在于，所述毛细管具体为不绣钢毛细管或铁氟龙管。