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자료유형
학술저널
저자정보
Kim, Heonyoung (Advanced Materials Research Team, Korea Railroad Research Institute) Kang, Donghoon (Advanced Materials Research Team, Korea Railroad Research Institute) Kim, Dae-Hyun (Department of Mechanical and Automotive Engineering, Seoul National University of Science and Technology)
저널정보
테크노프레스 Smart structures and systems Smart structures and systems 제19권 제3호
발행연도
2017.1
수록면
335 - 340 (6page)

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Fiber Bragg grating (FBG) sensors are applied to structural health monitoring (SHM) in many areas due to their unique advantages such as ease of multiplexing and capability of absolute measurement. However, they are exposed to cyclic thermal load, generally in the temperature range of $-20^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$, in railways during a long-term SHM and the cyclic thermal load can affect the mechanical strength of FBGs. In this paper, the effects of both cyclic thermal load and the reflectivity of FBGs on the mechanical strength are investigated though tension tests of FBG specimens after they are aged in a thermal chamber with temperature changes in a range from $-20^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$ for 300 cycles. Results from tension tests reveal that the mechanical strength of FBGs decreases about 8% as the thermal cycle increases to 100 cycles; the mechanical strength then remains steady until 300 cycles. Otherwise, the mechanical strength of FBGs with reflectivity of 6dB (70%) and 10dB (90%) exhibits degradation values of about 6% and 12%, respectively, compared to that with reflectivity of 3dB (50%) at 300 cycles. SEM photos of the Bragg grating parts also show defects that cause their strength degradation. Consequently, it should be considered that mechanical strength of FBGs can be degraded by both thermal cycles and the reflectivity if the FBGs are exposed to repetitive thermal load during a long-term SHM.
#structural health monitoring #fiber Bragg grating #thermal load #mechanical strength

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