增材制造碳纤维FBG土压力传感器的研发与验证
【摘要】 基于增材制造（即3D打印）技术制作土压力传感器，在增材制造过程中将布拉格光纤光栅（FBG）传感器嵌入到碳纤维模型内部，成功制备了光纤光栅碳纤维土压力传感器，用于不同条件下的压力监测。对增材制造制备的压力传感器进行系统的标定实验与稳定性测试，结果表明FBG土压力传感器的波长与压力的变化具有良好的线性关系，在100次加载卸载循环实验中，传感器具有良好的稳定性。实验发现，增材制造填充密度与压力传感器的关键测量参数有很强的相关性，当增材制造填充密度分别为20%、40%、60%、80%、100%时，FBG土压力传感器的灵敏度分别为0.69，0.45，0.39，0.21，0.19pm/kPa。现场测试中，7个不同深度（深度间隔为2m）的FBG土压力传感器（灵敏度依次为15.38，0.61，0.15，0.76，0.3，0.15，0.13pm/kPa）均可测出相应的土压
