一种基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法与流程

技术特征：
1.一种基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法，其特征在于，包括以下步骤：在待测的复合材料典型件表面上粘贴分布式光纤传感器；构建与服役环境相符的低温环境，在低温环境的采集区域设置若干温度传感器，以用于全程记录温度变化量；对复合材料典型件进行光纤传感的温度标定试验；再对复合材料典型件渐进式施加荷载，并根据光纤传感器反馈的应变响应以及温度传感器反馈的温度变化量，对温度波动大的区域进行应变补偿，以得到准确的应变数值；再对应变数值进行场变量重构以得到应变云图；根据应变云图的分析，对复合材料典型件应变较大的部位进行渗漏检测，以得到渗漏量；最后，对复合材料典型件渐进式施加荷载，直至复合材料典型件断裂，同时分析并记录不同荷载下复合材料典型件的渗漏量，最终得到表征复合材料典型件的应变-渗漏性能关联信息。2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法，其特征在于：所述复合材料典型件的材料形式、铺层方式以及厚度与待检测的复合材料压力容器主体结构一致。3.根据权利要求1所述的基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法，其特征在于，所述温度标定试验步骤为:对稳定的低温环境进行逐级减温，同时检测并记录各级温度下光纤传感器反馈的应变变量。4.根据权利要求1所述的基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法，其特征在于：对复合材料典型件进行场变量重构包括对离散的应变检测数据进行连续化插值，再通过场变量重构得到应变云图。5.根据权利要求4所述的基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法，其特征在于：所述连续化插值包括采用线性插值法、三次b样条插值法以及最小二乘法拟合插值法中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法，其特征在于：对复合材料典型件进行渗漏检测时，若面向地面工程试验后或服役后的离线检测，则需要待低温环境的温度标定试验结束后，将复合材料典型件恢复至室温并风干，再进行渗漏检测；若面向地面工程试验过程中或服役过程中的在线检测时，则直接在低温环境中进行渗漏检测。7.根据权利要求1所述的基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法，其特征在于,所述渗漏检测包括以下步骤：对复合材料典型件的检测区域进行密封处理，一侧与真空泵连接，用于抽气体形成负压，另一侧输入氦气，通过两侧的压力差，使得氦气在微裂纹产生的渗漏路径上流动，并在负压一侧连接氦质谱仪以记录渗漏量。8.根据权利要求1-7任一项所述的基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法，其特征在于，还包括以下步骤：在实际应用的复合材料压力容器上同样布置光纤传感器，并进行应变监测；根据实际监测得的应变数值，再对照渗漏性能信息，可直接获知该应变数值对应的渗漏量大小。

技术总结
本发明涉及渗漏检测的技术领域，特别涉及一种基于光纤传感的复合材料压力容器渗漏性能表征方法，包括步骤：在待测复合材料典型件表面粘贴光纤传感器；构建低温环境并设置温度传感器，再进行温度标定试验；对复合材料典型件施加荷载，再根据反馈的温度和应变响应，进行应变补偿得到应变数值；再对复合材料典型件应变较大的部位进行渗漏检测；通过不断施加荷载，直至复合材料典型件断裂，并记录不同荷载下的渗漏状况，最终得到表征复合材料典型件的应变-渗漏性能关联信息。本发明提供的方法，能够实现复合材料压力容器的大面积检测，满足测试设备的轻质化，减少测试的繁琐步骤。既能实现地面离线检测，也能实现地面试验、服役过程的在线检测。的在线检测。的在线检测。


技术研发人员：王奕首 梁智洪 汪鑫 卿新林 孙虎
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8