RTM工艺成型复合材料树脂固化过程残余应变监测研究

    提出了RTM工艺树脂固化过程残余应变布拉格光栅传感器检测新方法。通过光纤光栅波长偏移与温度和固化时间之间的关系测试，得到了树脂固化过程中残余应变的变化历程，成功实现了RTM工艺树脂固化过程中残余应变的在线监测。实验结果表明，在降温过程中，残余应变的变化与温度的变化呈线性关系，这为复合材料层合板的残余应力分析提供了实验依据。
      RTM工艺[11树脂固化过程中由于材料内部温度场和固化度场分布不均匀以及树脂基体与增强纤维热膨胀系数不一致等因素会产生残余应力，残余应力的存在会大幅度降低材料性能，导致复合材料基体开裂、断裂韧度低、疲劳强性低以及脱层等现象发生。因此，如果能对树脂固化过程产生的残余应变进行实时监测，了解其变化历程，通过适当调整工艺参数减小残余应力具有很大的实际意义[2-61。目前，关于RTM树脂固化监测方面的工作比较少，这是由于复合材料残余应力存在于材料内部，一般需要无损检测技术进行测量。光纤布喇格光栅具有体积小，不会对固化后的复合材料力学性能产生影响、测量精度高，温度应变交叉敏感性等优点[”1。本研究采用光纤布喇格光栅应变传感器监测RTM工艺树脂固化过程，测试了光纤光栅波长偏移与温度和固化时间之间的关系，成功实现了RTM工艺树脂固化过程中残余应变的在线测量，为减少RTM成型过程中由于树脂热收缩引起的残余应力打下基础。