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《沈阳航空航天大学》 2019年
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碳纳米传感器对高硅氧纤维复合材料的应变监测

安柄奇  
【摘要】:纤维增强聚合物复合材料是传统金属合金的常用替代品。但是,它们内部发生的损伤需要采取一定措施进行实时监控。碳纳米传感器是一种可以利用其电阻的变化状态来监测与其一体成型的复合材料损伤状态的微型传感器,具有自支撑结构,体积小,电性能优异以及介孔材料等特性。在本文中,制作并使用碳纳米传感器来监测经受拉伸和循环疲劳载荷的复合材料的应变和损坏,通过测量与复合材料一体成型的碳纳米传感器的电阻响应来实现监测目的。测试结果表明,碳纳米传感器在静态拉伸试验中具有很高的应变灵敏度,应变传感系数可达到64.77左右;此外,在疲劳试验中,尽管温度降低了碳纳米传感器的电阻,但电阻变化率仍然随着装载和卸载而线性变化。这些研究表明,碳纳米传感器具有非常好的稳定性和应变监测同步性,可以满足复合结构健康监测的需要;在此基础上利用碳纳米传感器来监测火箭发动机喷管内壁与外壁在一定变温条件下的应变变化,试验结果表明碳纳米传感器可以用来作为监测高硅氧纤维/酚醛树脂复合材料的手段,并且测量精度高准确时效性强。
【学位授予单位】:沈阳航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TB33;TP212

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