《基於粒子擴散機理的光纖智慧型金屬結構關鍵技術研究》是依託重慶大學，由章鵬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於粒子擴散機理的光纖智慧型金屬結構關鍵技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：章鵬
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
將光纖應力/應變感測器件融入金屬結構，實現金屬構件的智慧型化時，為了克服當前表面粘接工藝中力學傳遞性差、應力/應變傳遞環節多等缺點，提出了一種將金屬粒子擴散技術與光纖感測技術相結合的方法，從根本上解決金屬結構應力/應變自感知的難題。通過將金屬原料粒子化及能量倍增的方式，使高能金屬粒子瞬間撞擊金屬、光纖表面，經過強烈擴散作用，在金屬、光纖表面及淺層形成金屬結合體，通過金屬結合層微粒間的結合力，使金屬構件、光纖感測器件包裹成一體，達到光纖感測器件與金屬構件緊密融合、協同變形的目的。通過精確控制金屬微粒的噴射量，在現場常態下即可實現光纖器件、金屬構件的有機結合，避免金屬結構局部受力特性及光纖器件感測性能受到破壞。
結題摘要
光纖感測器件傳統表面粘接工藝中存在著力學傳遞性能差、應力/應變傳遞環節多等缺點，嚴重限制了光纖智慧型金屬結構的發展。本項目提出了一種將金屬粒子擴散技術與光纖感測技術相結合的方法，對金屬粒子擴散機理、金屬微粒擴散行為進行了深入的理論和試驗研究。開發了金屬粒子擴散裝置、光纖感測器性能蛻化試驗系統、光纖感測器應變疲勞試驗系統。在分析光纖傳遞特性的基礎上建立了光纖智慧型結構應變傳遞模型，並對光纖智慧型結構的可靠性、工藝一致性進行了研究。光纖金屬擴散試驗結果表明金屬粒子擴散行為對光纖感測性能無影響，光纖感測器件與金屬構件能夠緊密融合、協同變形；力學拉伸試驗表明金屬化連線的光纖感測器感測特性好，線性度、重複性好，克服了傳統粘接工藝的缺陷；光纖智慧型結構經長時間疲勞試驗後性能無明顯變化，能夠滿足長期監測的要求，為光纖器件金屬化封裝技術的推廣奠定了基礎。
