Detección de daño en laminados mediante sensores de fibra óptica

  • A. Güemes
  • A. Fernandez-Lopez
  • P. Fernandez
  • A. Lozano

Resumen

Los sensores de fibra optica, tanto los sensores puntuales tipo FBG como los sensores distribuidos basados en OFDR están aceptados y validados como sensores de temperatura y deformacion, con un alto TRL, estando ya en uso en muchas aplicaciones industriales.


La determinacion de existencia de daño a partir de medidas de deformacion es una técnica todavia muy inmadura, su TRL puede ser 2-3. Una grieta local puede debilitar mucho una estructura, será el punto de iniciacion del fallo catastrofico, pero hasta que el fallo no se haya producido, la grieta solo provoca cambios muy pequeños en el comportamiento global de la estructura ( rigidez, frecuencias propias, campo de deformaciones, etc.). Por tanto, y salvo que la posicion de la grieta coincida con la posicion predeterminada de los sensores, no es facil detectar la existencia de daño.


En este trabajo se presentan dos técnicas paralelas, validadas experimentalmente. La primera consiste en utilizar medida distribuida, con una fibra optica colocada en la zona donde se espera el daño. Se comprueba que una delaminacion provoca deformaciones residuales en la zona delaminada, de un valor significativo, y que serán detectados por la fibra, si cruza la zona de delaminacion


La segunda tecnica consiste en comparar las medidas de deformacion que se obtienen en diferentes puntos,  con la estructura sometida a cargas externas. Aunque los cambios van a ser muy pequeños, un daño local provoca una redistribucion de la rigidez de la estructura, y de los caminos de carga, y por tanto las lecturas de deformacion, pueden ser ligeramente distintas. Se presentan resultados de la aplicacion del modelo a elementos reales de material compuesto, como una estructura Isogrid, y una pequeña pala de aerogenerador.

Publicado
2018-04-30
Como citar
GÜEMES, A. et al. Detección de daño en laminados mediante sensores de fibra óptica. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 2, n. 2, p. 87-93, apr. 2018. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/118>. Fecha de acceso: 05 mar. 2021