国外塑料光纤传感器对智能型SMA板变形控制研究.pdf

《国外塑料光纤传感器对智能型SMA板变形控制研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Vo141。No．1222i期工程塑料应用ENG1NEERINGPLASTICSAPPLICATIONDec．2Ol3doi：10．39690．issn．1001-3539．2013．12．028国外塑料光纤传感器对智能型SMA板变形控制研究唐平，黄晓霞，夏敏r1．中国兵器工业第五九研究所，重庆400039；2．中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031)摘要：对国外智能型形状记忆合金(SMA)板和塑料光纤(POF)传感器的设计过程进行了详细介绍，并用POF传感器对SMA蒙皮及碳纤维增强环氧树脂复合材料组成的金属

2、纤维层压板(FML)的变形特性进行了测试。即通过一台光检测器监测POF传感器的输出，光检测器则连接到控制单元上。这种闭环式布置使操作者能够引入规定的梁设定点偏移值。控制单元一接通，即可得到智能型FML所需的偏移值，随后关闭，用POF硅加热器提供反馈信号，即可观察出SMA板的变形特性。关键词：形状记忆合金；塑料光纤；传感器；智能装置；纤维金属层压板；变形特性中图分类号：TB381文献标识码：A文章编号：1001—3539(2013)12—0122·03ResearchonForeignTechnologyofPlast

3、icOpticalFiberSensorMorphingControlforIntelligentShapeMemoryAlloyPlateTangping，HuangXiaoxia，XiaMinf1．NO．59ResearchInstituteofChinaOrdnanceIndustry，Chongqing400039，China；2．CNGCInstitute53，Jinan250031，China)Abstract：Thedesignprocessesofintelligentshapememoryalloy

4、(SMA)plateandplasticopticalfiber(POF)sensorwereintroduced．Themorphingcharacteristicsoffibermetallaminate(FML)madeupofSMAskinandcarbonfiberreinforcedepoxycompositeweretestedviaPOFsensor．TheoutputfromthePOFsensorwasmonitoredusingaphotodetectorwhichinturnwasconnec

5、tedtoacontrolunit．Thisclosed—looparrangementenabledtheoperatortointroducetheprescribedset—pointdeflectionvaluesofthebeam．ThedesireddeflectionsofthesmartFMLwereachievedbythecontrolunitswitchingon，andsubsequentlyswitchingof，thesiliconheaterusedthePOFtoprovidethef

6、eedbacksigna1．Keywords：shapememoryalloy；plasticopticalfiber；sensor；smartstructure；fibermetallaminate；morphingcharacteristic近年来，人们对飞机机翼和机翼的前后缘变形特点表为了测试FML的致动能力，国外采用一种强度型塑现出越来越大的兴趣，以图在飞行过程中使空气动力形式料光纤(POF)传感器，这种传感器可有效监视和控制嵌有得到显著改变。在传统的航空航天材料中，形状记忆合金SMA的先进复合式自适应机翼的

7、状态p0-Ul。fSMA)已得到广泛应用_1。如用于拉F14战斗机中液压管POF传感器附着在先进的复合梁主材表面，向控制器接头密封，SMA作为力学执行器和刚性执行器控制运动和装置提供反馈信号，从而控制FML达到所需偏移必须具备形状，很象机器的肌肉]。美国国防部和航空航天局研究的的加热量，为使偏移达到更好的位置控制，将物理状态(即形状白适应结构和空气动力载荷控制，通过SMA致动器提偏移1直接度量的梁作为反馈信号，这是温度控制单元默认高飞行器的机动性和升力。此项技术提高了飞机的生存能的温度反馈信号。虽然SMA所处的温度与

8、梁偏移有关，但力并降低了阻力。由于SMA具有滞后性，这种关系表述出来并不容易。通过然而，应用SMA板材作为致动器，以及将其作为结构热电偶温度监控，可对SMA的物理反应提供一个间接测量部件与高级复合材料相结合的报道很少。但有报道称，在嵌值，而通过POF传感器监控偏移(或应变)本身，则给出梁入式纤维增强复合材料中引入超弹性SMA丝(未致动)，低直接