JP2013156200A - 光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】繊維強化プラスチック製の表皮材(10)とハニカムコア(30)とが接着層(21)を用いて接着された、ハニカムサンドイッチ構造体において、反射スペクトルのブラッグ波長が歪みに応じて変化するファイバ・ブラッグ・グレーティング部(42)が形成された光ファイバセンサ(40)が、表皮材(10)とハニカムコア(30)とを接着している接着層(21)内に、空孔が発生することなく埋め込まれている。
【選択図】図12
Description
上述した人工衛星機器パネルでは、パネルの表面に光ファイバセンサを接着して温度若しくは歪みを測定している。しかしながら、パネルの表面に被着体を接着する場合には、一般的に、接着層の厚さよりも光ファイバセンサの直径の方が大きい。このため、被着体を高い平面度で接着することができず、製品の要求性能を満たすことができないといった課題がある。
本発明は、表皮材とハニカムコアから構成されるサンドイッチ構造において、表皮材とハニカムコアとの接着層内に、空孔なく、直線状にFBGを埋め込むことで、被着体を高い平面度で接着した上で、被着体の破損や接着層の破壊による微小な歪みの変化挙動を高精度に検知することができることを技術的特徴とするものである。
まず始めに、以下の説明において用いる座標系について、説明する。ハニカムサンドイッチ構造では、面内方向のうち、ハニカムセルのリボン方向をX方向、ハニカムセルのセル幅方向をY方向、面外方向をZ方向とする。また、強化繊維の配向方向を示すための、繊維強化プラスチックの表皮材の座標系に関しては、X方向を強化繊維の0度方向とし、Y方向を強化繊維の90度方向とする。
λB=2nΛ (1)
(t2−D)≦t1 (2)
このとき、一例としては、t1が60μm、Dが125μm、t2が150μmであった。
実施の形態2.
このとき、一例としては、t1が60μm、Dが125μm、t2が150μmであった。
本発明の実施の形態3に係る光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体は、ハニカムコア30を構成するそれぞれのハニカムセルに対する光ファイバセンサの相対的な位置を工夫することで、被着体の破損や接着層の破壊の検知精度を高めるとともに、ハニカムコアの形状変化を最小化するものであり、その具体的な方法について説明する。なお、先の実施の形態1と同様の部分に関しては、同一の符号を付記し、説明は省略する。
Claims (6)
- 繊維強化プラスチック製の表皮材とハニカムコアとが接着層を用いて接着された、ハニカムサンドイッチ構造体において、
反射スペクトルのブラッグ波長が歪みに応じて変化するファイバ・ブラッグ・グレーティング部が形成された光ファイバセンサが、前記表皮材と前記ハニカムコアとを接着している前記接着層内に、空孔が発生することなく埋め込まれている
ことを特徴とする光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体。 - 請求項1に記載の光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体において、
前記光ファイバセンサは、前記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部がハニカムセル内で直線になるように配置され、かつ隣接するハニカムセルの2重壁面と重複しないように配置されている
ことを特徴とする光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体。 - 繊維強化プラスチック製の表皮材とハニカムコアとの間に接着層を入れて加熱加圧して成形する、ハニカムサンドイッチ構造体の製造方法において、
前記表皮材の所定の位置に、反射スペクトルのブラッグ波長が歪みに応じて変化するファイバ・ブラッグ・グレーティング部が形成された光ファイバセンサを設置するステップと、
設置された前記光ファイバセンサの上に前記接着層を重ね、前記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部の近傍に孔を設けて、接着剤の粘性率が小さくなるように加熱しながら加圧して前記接着層を前記表皮材および前記光ファイバセンサに密着させることで、前記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部が形成された前記光ファイバセンサを前記接着層の内部に空孔なく埋め込まれた状態にするステップと
を有する前工程と、
前記前工程を行った後に、前記表皮材および前記光ファイバセンサに密着した前記接着層を用いて、前記表皮材とハニカムコアとを加熱加圧により接着して成形するステップを有する後工程と
を備えることを特徴とする光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体の製造方法。 - 繊維強化プラスチック製の表皮材とハニカムコアとの間に接着層を入れて加熱加圧して成形する、ハニカムサンドイッチ構造体の製造方法において、
前記表皮材の上に前記接着層を重ねて、その上から前記表皮材の所定の位置に、反射スペクトルのブラッグ波長が歪みに応じて変化するファイバ・ブラッグ・グレーティング部が形成された光ファイバセンサを設置するステップと、
接着剤の粘性率が小さくなるように加熱しながら加圧して前記接着層を前記表皮材および前記光ファイバセンサに密着させることで、前記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部が形成された前記光ファイバセンサを前記接着層の内部に空孔なく埋め込まれた状態にするステップと
を有する前工程と、
前記前工程を行った後に、前記表皮材および前記光ファイバセンサに密着した前記接着層を用いて、前記表皮材とハニカムコアとを加熱加圧により接着して成形するステップを有する後工程と
を備えることを特徴とする光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体の製造方法。 - 請求項3または4に記載の光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体の製造方法において、
前記光ファイバセンサは、前記ファイバ・ブラッグ・グレーティング部がハニカムセル内で直線になるように配置され、かつ隣接するハニカムセルの2重壁面を結ぶ直線と重複しないように配置される
ことを特徴とする光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体の製造方法。 - 請求項3ないし5のいずれか1項に記載の光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体の製造方法において、
前記光ファイバセンサを前記接着層の内部に空孔なく埋め込まれた状態にする前記ステップは、前記光ファイバセンサと前記接着層とをバギングフィルムで覆い、覆った内部を真空に引く工程を含む
ことを特徴とする光ファイバセンサを備えたハニカムサンドイッチ構造体の製造方法。
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