研究目的
通过数值模拟和实验研究,提出将光纤布拉格光栅(FBG)传感器嵌入3D打印外壳中,用于测量复杂结构系统的应变。
研究成果
将光纤光栅传感器嵌入3D打印外壳是可行的。嵌入过程的质量控制具有关键意义。未来研究应更深入地了解粘合剂成分以及使用更精密打印机的影响。
研究不足
数值校准因子与实验校准因子之间的差异可以通过模型中采用的简化假设来解释——这些假设认为套管与结构之间存在完美粘结,同时也受到用于将套管粘附到结构上的粘合剂力学性能的影响。
1:实验设计与方法选择:
首先采用商用有限元软件对套管进行数值建模,经概念验证后打印并应用于两种不同场景。
2:样本选择与数据来源:
分别使用熔融沉积成型(FDM)和立体光刻(SLA)两种工艺的打印机完成套管打印。
3:实验设备与材料清单:
选用聚乳酸(PLA)线材和甲基丙烯酸酯光敏树脂(FormLabs公司的FLGPCL02型号)。
4:实验流程与操作步骤:
详述光纤在套管中的嵌入工艺,包含针对不同打印机的具体操作流程。
5:数据分析方法:
将实验结果与电阻应变片进行对比,确定校准系数以实现嵌入式FBG传感器对应变的精确预测。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
Computer Controlled Electronic Universal Testing Machine
WDW-100E
Used for mechanical characterization of the printers’ materials.
-
braggmeter optical interrogator
HBM FiberSensing
Interrogates the FBG sensor signal.
-
eight-channel module
SCXI-1520
National Instruments
Acquires data from the strain gauge.
-
3D Printer
Sethi3D AiP
Uses the fused deposition modeling (FDM) method to print casings.
-
3D Printer
Form 1
FormLabs
Uses the stereolithography (SLA) method to print casings.
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部