题目：光纤传感技术在碳纤维成型过程中温度补偿方法的研究

碳纤维复合材料以其特有的优势逐渐成为航空航天领域不可或缺的战略材料，光纤传感技术是21世纪传感技术中最具发展潜力和竞争力的技术。碳纤维复合材料在固化成型时，温度和内应力对结构和性能的影响较大。由于光栅本身不能分辨温度和应变信息，因此利用光纤传感技术实时监测温度和应变信息需要借助参考光纤光栅法这一温度补偿方法才可将温度应变信息分离开来，进而可以优化工艺过程，提高复合材料的性能。

光纤布拉格光栅传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰、径细、柔韧、耐高温以及与复合材料相容性好等独特的优越性，适合作为埋入复合材料构件内的嵌入式传感器。通过记录光纤传感器波长信号的变化，结合标定的定量关系，即可实时监控材料内部温度、树脂粘度及固化度等参数的变化。进一步，可根据实际情况，结合监测到的参数变化，调整固化条件并预报固化结果，从而提高产品合格率。

本论文根据温度补偿原理，对光纤光栅进行封装，制备能够完全屏蔽应变信号的温度补偿传感器，根据温度补偿理论，将温度传感器和应变传感器同时埋植在复合材料内部，实现了对碳纤维成型全过程的实时监测，获得了复合材料成型过程中内部的温度和应变信息。同时，根据树脂粘度与温度的唯一对应关系，结合流变性能测试，获得了复合材料成型过程中的内部粘度信息。

本温度补偿实验研究分别对U3160/5224和CF3052/5224两种预浸料，平板件、L型件以及T型件三种结构形式进行温度补偿监测实验。监测结果表明，利用光纤传感技术，结合参考光纤光栅这一温度补偿方法，研究碳纤维的成型过程是成功的，并且对于未来智能材料的研究和制造也是具有一定的指导意义的。