纤维增强复合筋智能网格的制作方法_2

文档序号:8646587阅读:来源:国知局
清楚的理解,现对照【附图说明】对本发明的【具体实施方式】进行说明。
[0041]图1是光纤传感器封装结构示意图,光纤6-1外围包裹纤维套管6-2,锚固段用树脂6-3将光纤与纤维套管牢固粘结,制成高精度光纤传感器。
[0042]图2是底模I与填充模3的连接结构示意图,填充模3通过螺栓4固定在底模I上,形成用于铺设纤维丝束的网格槽道。槽道中线上设置定位卡2。
[0043]图3是纤维丝束5在槽道中的铺设示意图。纤维丝束5在填充模3阵列布置形成的槽道中经玮向间隔铺设,始终保持连续绷紧铺设。
[0044]图4是光纤传感器的布置示意图。纤维丝束5缠绕到设计用量的一半时,停止缠绕。在网格槽道内布置传感器6,保证传感器居中放置在槽道内。传感器呈S型弯曲布设时以及在传感器与纤维丝束接触的始末位置,须安装弯曲段金属软管6-4和光纤传感器与纤维丝束接触部位金属软管6-5。在传感器保持拉直绷紧状态下,缠绕余下的纤维丝素。缠绕完成后矫正金属软管在纤维丝束中的埋置长度,埋入长度不能低于2cm,外露长度不能低于2cm,以确保光纤传感器的信号线不被折断,能很好的保护。
[0045]图5是铺设脱模布15,铺设完成后将压条铺设在槽道中,压条包括横向压条7-1和纵向压条7-2。以便于经玮向纤维丝束5在真空状体下自由调节压缩量,保证纤维丝素的均匀性、密实性。
[0046]图6是真空模压工艺辅助材料安装示意图。先铺设导流网8,,再铺设导流管9,用于将多于树脂及气泡排出真空膜。,真空膜11粘结在密封胶泥10上,完成整个工艺辅材的安装。整个装备连接完成后开启真空泵14,多余树脂导入树脂收集器13,待真空压力表读数接近O时,铺设电加热毯12,快速固化。
[0047]图7作为图6的剖视图,能够比较清晰的反映在网格制作过程中各步骤的材料铺设位置,制作步骤如下:
[0048]第一步:先制作一平整光洁、不透环氧树脂的底模1,底模I上设计有螺栓孔与填充模3螺栓孔4对应,底模表面涂刷一层脱模剂;
[0049]第二步:根据纤维增强复合筋网格的大小设计填充模3。填充模3的长宽尺寸与复合筋网格的大小趋于一致,厚度为l~2cm,材质为钢板,形状根据制作的网格尺寸,可以是正方形也可以是长方形。填充模3中心线两侧打两个对称锚孔,位置与底模I上的螺栓孔对应。
[0050]第三步:固定填充模3。通过螺栓4将底模I的和填充模3连接成一整体,填充模3前后左右阵列式布置,相邻两填充模边到边之间预留0.8-lcm的槽道,形成网格槽道,用于铺设经玮向纤维丝束5。
[0051]第四步:设置定位卡2。槽道中心线上,且距离最外圈填充模5~10cm,设置定位卡2。
[0052]第五步:铺设纤维丝束5。纤维丝束5先浸渍树脂,浸渍过程中重复多次按压,以保证树脂浸透完全。槽道中连续铺设经玮向纤维丝束5,一层径向一层玮向交叉铺设。铺设时纤维丝束5应牵拉绷紧,沿某一槽道铺设到达终点后纤维丝束5绕过定位卡2,转至相邻槽道铺设,以此方法逐层铺设纤维丝束5至完成设计层数的一半。
[0053]第六步:放置光纤传感器6,使其居中摆放在槽道中,保持传感器绷直状态,继续缠绕余下的纤维丝束到设计层数。
[0054]第七步:铺设脱模布15。经玮向纤维丝束5铺设完成后,在其上表面覆盖一层脱模布15,脱模布15的大小以覆盖住槽道内纤维丝束5为宜。
[0055]第七步:放置压条7在脱模布15的上表面,铺设经玮向纤维丝束5的槽道内放置压条。第八步:铺设导流网8。压条铺设完成后铺设一层导流网8,导流网大小以覆盖住槽道内纤维为准。
[0056]第九步:铺设导流管9。导流网8上表面铺设导流管9,一根导流管9的辐射宽度15~20cm,根据导流网8的面积选择导流管铺设长度及间距。
[0057]第十步:铺设密封胶泥10。底模I四周距离定位卡2所在直线5cm的周长上粘贴一圈密封胶泥10。
[0058]第十一步:铺设真空膜11。真空膜11各边长大于底模I各边长不小于10cm,四条边粘贴于密封胶泥10上,并按压密实。
[0059]第十二步:抽真空模压。连接真空泵14、树脂收集器13及导流管9,树脂收集器13的一端连接导流管9,一端连接真空空压机14。
[0060]第十三步:铺设电加热毯12。待真空压力表读书接近O时,在真空膜11表面铺设一层电加热毯12,设定加热温度上限值。边加热边抽真空,直至树脂完全固化,停止抽真空,网格制作完成。制作完成的智能网格如图8所示。
[0061]以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明,但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言,在本发明的原理和技术思想的范围内,对这些实施方式进行实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种纤维增强复合筋智能网格,包括纤维丝束、树脂和光纤传感器,所述纤维丝束形成纵横交错的纤维网格,所述树脂包覆于纤维网格上,其特征在于:所述光纤传感器与包裹于其外的纤维套管形成高精度光纤传感器,所述纤维套管的端部具有与光纤传感器粘接的锚固段。
2.根据权利要求1所述的纤维增强复合筋智能网格,其特征在于:所述高精度光纤传感器与纤维丝束端部的接触部位套设有金属软管。
3.根据权利要求2所述的纤维增强复合筋智能网格,其特征在于:所述金属软管埋入纤维丝束的长度不小于2cm,露出纤维丝束的长度不小于2cm。
4.根据权利要求1所述的纤维增强复合筋智能网格,其特征在于:所述高精度光纤传感器位于纤维网格横断面的中心位置。
5.根据权利要求1所述的纤维增强复合筋智能网格,其特征在于:所述高精度光纤传感器表面的纤维套管不浸渍树脂。
6.根据权利要求2所述的纤维增强复合筋智能网格,其特征在于:所述高精度光纤传感器呈S型布设在纤维网格内。
7.根据权利要求1所述的纤维增强复合筋智能网格,其特征在于:所述光纤传感器是无滑移光纤或长标距光纤。
【专利摘要】本实用新型公开了一种纤维增强复合筋智能网格,通过在网格的经纬向丝束的铺设过程中,将光纤光栅传感器埋设在同向的纤维丝束中;该光纤光栅传感器是用纤维套管封装,并在铺设后与经纬向纤维丝束一同浸渍树脂、固化成型,对光纤光栅传感器与经纬向纤维丝束起始接触部位采用金属软管保护,形成具有自监测功能的智能网格。本实用新型的信号传输稳定,监测精度高,网格性能稳定,而且便于制作,适合工业化批量生产。
【IPC分类】B29C70-34, B29C70-54, E04C5-04, B29C70-44
【公开号】CN204354493
【申请号】CN201420787469
【发明人】吴刚, 张敏, 王焰
【申请人】东南大学, 北京特希达科技有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月12日
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