空间环境铝合金板结构热属性光纤监测技术研究

作者：周林; 曾捷; 李钰; 李志慧; 郭晓华; 龚晓静; 王珂; 梁大开

来源：上海航天, 2017, 34(03): 108-115.

DOI：10.19328/j.cnki.1006-1630.2017.03.015

• 空间环境
• 热循环载荷
• 铝合金板
• 光纤光栅
• 应变转换
• 热应变
• 热变形
• 热膨胀系数

针对空间结构受热循环载荷作用而影响航天器功能与安全的情况,采用温度补偿方法,对基于分布式光纤传感器的板结构热应变和热变形测量技术进行研究,提出了一种基于光纤应变转换矩阵的铝合金板热膨胀系数计算方法,考虑了材料横向应变对结构热膨胀系数测量精度的影响,可为各向异性复合材料构件多方向热膨胀系数测量提供理论支持。研究表明:温度-70100℃范围内,铝合金板所受热应变引起光纤光栅中心波长偏移量约462.4pm,中心波长偏移量与温度的相关系数约0.999;在温度100℃热载荷作用下,铝合金板在横、纵向变形量均约0.75mm;铝合金板热膨胀系数随温度变化呈现非线性,低温下不能将铝合金材料热膨胀系数近似为常数。研究为后续航天器空间服役状态在轨监测提供参考。

• 出版日期2017
• 单位南京航空航天大学; 南京机电液压工程研究中心; 机械结构力学及控制国家重点实验室; 航空机电系统综合航空科技重点实验室; 上海卫星装备研究所