Archive

Рассматриваются вопросы применения полимерных композитных материалов (ПКМ) в современном кораблестроении при создании корпусных конструкций кораблей и судов, а также вопрос необходимости создания автоматической системы контроля напряженности (АСКН) композиционного материала корпуса и обтекателей различного назначения, технологии производства ПКМ со встроенными волоконно-оптическими датчиками деформации.

Ключевые слова: полимерные композитные материалы, автоматические системы контроля напряженности композиционного материала, волоконно-оптические датчики деформации.

А.В. Иванов
Главный специалист отдела «Вооружение и эффективность кораблей и судов ВМФ» отделения Управления системной интеграцией в области кораблестроения ФГУП «Крыловский государственный научный центр», Санкт-Петербург, Россия, е-mail: ivanov11kgnc@yandex.ru.

В.Э. Королев
Кандидат технических наук, начальник отдела «Вооружение и эффективность кораблей и судов ВМФ» отделения Управления системной интеграцией в области кораблестроения ФГУП «Крыловский государственный научный центр», Санкт-Петербург, Россия, е-mail: vadkor22@mail.ru.

1. Ежелева Л. Легкие и неуловимые // Морской бизнес. – 2016. – № 44. – Август.
2. Жадобин Н.Е., Крылов А.П. Датчики систем контроля и измерения механических напряжений в судовых конструкциях [Электрон-ный ресурс] / ЗАО АВТЭКС. – 2002. – URL: http://www.autex.spb.ru.
3. Системы мониторинга ледовых нагрузок для судов и инженерных сооружений / П.В. Максимова, Н.А. Крупина, В.А. Лихоманов, А.В. Чернов, И.А. Свистунов // Проблемы Арктики и Антарктики. – 2016. – № 2 (108). – С. 101–112.
4. Гуменюк Н.С., Грушин С.С. Применение композитных материалов в судостроении. – 2013. – URL: http://www.scienceforum.ru/ 2013/216/4603.
5. Анисимов А.В. Перспективы применения полимерных композитных материалов в судостроении: доклад. – URL: http://www. hccomposite.com/upload/iblock/fbd/fbd012f6683d92bd2d1c233244cfa44f.pdf

В работе рассмотрены два метода определения деформации материала конструкции из ПКМ с использованием оптоволоконных сенсоров на основе волоконной брэгговской решетки (ВБР) на примере стандартных образцов и трехстрингерной панели из углепластика. Первый метод, основанный на измерении деформации ПКМ методом калибровки по деформации тензодатчика, имеет погрешность 6 %. Такая методика рекомендована для стандартных образцов, например, применяемых для определения свойств ПКМ. Второй метод представляет собой модифицированный вариант первого и основан на калибровке по деформации, полученной в результате теоретического расчета конструкции в системе автоматизированного проектирования. Этот метод определения деформации ПКМ имеет погрешность 9 %. Модифицированный вариант калибровки имеет преимущество в том, что не требует разрушения изготовленной конструкции и позволяет калибровать конструкцию, имеющую труднодоступные места. По результатам данной работы был изготовлен демонстратор системы определения деформации материала конструкции из ПКМ с использованием интегрированных оптоволоконных сенсоров на основе ВБР на примере фрагмента верхней панели из углепластика ВКУ-47И центроплана самолета Ту-204СМ и разработана оптоволоконная система мониторинга деформации материала конструкции из ПКМ, установленная на возведенном арочном автомобильном двухполосном мосте в поселке Языково Ульяновской области.

Ключевые слова: оптоволоконный чувствительный элемент, волоконная брэгговская решетка, полимерный композиционный материал, углепластик, мониторинг, встроенный контроль.

В.В. Махсидов
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», Москва, Россия, e-mail: admin@viam.ru.

Л.А. Кашарина
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», Москва, Россия, e-mail: admin@viam.ru.

А.А. Евдокимов
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», Москва, Россия, e-mail: admin@viam.ru.

А.Е. Раскутин
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», Москва, Россия, e-mail: admin@viam.ru.

1. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № 1 (34). – С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33

2. Каблов Е.Н. Основные итоги и направления развития материалов для перспективной авиационной техники // 75 лет. Авиационные материалы. – М.: Изд-во ВИАМ, 2007. – С. 20–26.

3. Каблов Е.Н. Шестой технологический уклад // Наука и жизнь. – 2010. – № 4. – С. 2–7.

4. Полимерные композиционные материалы в железнодорожном транспорте России / М.С. Дориомедов, М.И. Дасковский, С.Ю. Скрипачев, Е.А. Шеин // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2016. – № 7. – Ст. 12. – URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 19.10.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-7-12-12

5. Ерасов В.С., Яковлев Н.О., Нужный Г.А. Квалификационные испытания и исследования прочности авиационных материалов // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № S. – С. 440–448.

6. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. III: Значимые факторы / Е.Н. Каблов, О.В. Старцев, А.С. Кротов, В.Н. Кириллов // Деформация и разрушение материалов. – 2011. – № 1. – С. 34–40.

7. Ильичев А.В., Раскутин А.Е. Исследование влияния концентратора напряжений на напряженно-деформационное состояние углепластика методом корреляции цифровых изображений // Авиационные материалы и технологии. – 2014. – № 3. – С. 62–66. DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-3-62-66

8. Старцев В.О., Махоньков А.Ю., Котова Е.А. Механические свойства и влагостойкость ПКМ с повреждениями // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № S1. – С. 49–55. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-S1-49-55

9. Molent L., Agius J. Agile Military Aircraft. Chapter 98 // Encyclopedia of Structural Health Monitoring / John Wiley & Sons, Ltd. – 2009. – Р. 1–15.

10. Волоконные решетки показателя преломления и их применение / С.А. Васильев, И.О. Медведков, И.Г. Королев, А.С. Божков, А.С. Курков, Е.М. Дианов // Квантовая электроника. – 2005. – Т. 35, № 12. – С. 1085–1103.

11. Способ измерения деформации конструкции из композиционного материала: пат. 2427795 Рос. Федерация; опубл. 03.12.2009.

12. Измерение неоднородных полей деформации встроенными в полимерный композиционный материал волоконно оптическими датчиками / А.Н. Аношкин, А.А. Воронков, Н.А. Кошелева, В.П. Матвеенко, Г.С. Сероваев, Е.М. Спаскова, И.Н. Шардаков, Г.С. Шипунов // Известия Рос. акад. наук. Механика твердого тела. – 2016. – № 5. – С. 42–51.

13. Назиров М.Ф., Жуков Ю.А., Лыкова К.А. Измерение деформированного состояния образцов с помощью оптоволоконных датчиков, внедрённых в структуру композиционного материала // Вопросы оборонной техники. Сер. 16: Технические средства противодействия терроризму. – 2015. – № 9–10. – С. 95–101.

14. Adams C. HUMS Technology // Avionics Magazine. – 2012. – URL: http://www.aviationtoday.com/av/military/HUMS-technology_ 76209.html#. VXbcJtLtlBc (дата обращения: 05.06.2015).

15. Recent advances in composite fuselage demonstration program for damage and health monitoring in Japan / N. Takeda, N. Tajima, T. Sakurai, T. Kishi // Structural control and health monitoring. – 2005. – Vol. 12. – Р. 245–255.

16. Проект «SARISTU» – «Smart Intelligent Aircraft Structures»: офиц. сайт. – URL: www.saristu.eu (дата обращения: 30.03.2017).

17. Михайловский К.В., Базанов М.А. Измерение остаточных технологических деформаций в углепластике путем внедрения в него волоконных брэгговских решеток // Конструкции из композиционных материалов. – 2016. – № 2. – С. 54–58.

18. Дышенко В.С., Раскутин А.Е., Зуев М.А. Дорожный детектор в системах безостановочного автоматического взвешивания [Электронный ресурс] // Труды ВИАМ. – 2016. – № 5. – Ст. 12. – URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 30.03.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-5-12-12

19. Multi-axial strain transfer from laminated CFRP composites to embedded Bragg sensor. I. Parametric study / G. Luyckx, E. Voet, W. De Waele, J. Degrieck // Smart Mater. Struct. – 2010. – Vol. 19. – 9 p.

20. Leduc D., Lecieux Y., Morvan P.A., Lupi C. Architecture of optical fiber sensor for the simultaneous measurement of axial and radial strains // Smart Mater. Struct. – 2013. – Vol. 22. – P. 9.

21. Bertholds A., Dandliker R. Determination of the individual strainoptic coefficients in single-mode optical fibers // J. Lightwave Technol. –1988. – Vol. 6. – P. 17–20.

22. «Измерение деформации углепластика с помощью интегрированных в его структуру волоконных брэгговских решеток» / В.В. Махсидов, Н.О. Яковлев, А.В. Ильичев, А.М. Шиенок // Механика композиционных материалов и конструкций. – 2015. – Т. 21. № 3. – С. 360–369.

23. Испытания крупногабаритных конструкций из полимерных композиционных материалов на силовом полу ГЦКИ «ВИАМ» им. Г.В. Акимова / В.С. Ерасов, Н.О. Яковлев, А.В. Гладких, А.А. Гончаров, О.В. Скиба, А.В. Боярских, Н.Ю. Подживотов // Композитный мир. – 2014. – № 1. – С. 72–78.24. Multi-axial strain transfer from laminated CFRP composites to embedded Bragg sensor: II. Experimental validation / E. Voet, G. Luyckx, W. De Waele, J. Degrieck // Smart Mater. Struct. – 2010. – Vol. 19. – 9 p.

Приведены результаты измерения деформаций элементов сетчатой конструкции из углепластика в процессе прочностных испытаний. Определено, что наклеенные на наружную поверхность конструкции оптоволоконные датчики на основе решётки Брэгга показывают результаты, аналогичные результатам штатных тензометров. Установлено, что в момент разрушения конструкции выделяется большое количество тепла, которое может быть зафиксировано тепловизором. Предполагается, что тепловые процессы начинаются в углепластике ещё до разрушения, но не могут быть зафиксированы на наружной поверхности из-за быстрого нарастания нагрузки.

Ключевые слова: оптоволоконные датчики, решётка Брэгга, деформация, композиционные материалы, углепластик, сетчатые конструкции, испытания на прочность.

В.А. Анискович
Доктор технических наук, начальник отделения АО «Центральный НИИ специального машиностроения», Хотьково, Россия, e-mail: philipenko22@mail.ru.

В.Ю. Кутюрин
Кандидат технических наук, начальник сектора АО «Центральный НИИ специального машиностроения», Хотьково, Россия, e-mail: philipenko22@mail.ru.

Т.А. Муханова
Инженер 2-й категории АО «Центральный НИИ специального машиностроения», Хотьково, Россия, e-mail: philipenko22@mail.ru.

Р.Р. Саетгалиев
Кандидат технических наук, начальник отдела АО «Центральный НИИ специального машиностроения» Хотьково, Россия, e-mail: radik@spnet.ru.

В.А. Водопьянов
Генеральный директор «Научно-производственное предприятие “МСТД”», Зеленоград, Россия, e-mail: veniaminv@inbox.ru.

Н.В. Шумилин
Инженер-метролог ООО «Научно-производственное предприятие “МСТД”», Зеленоград, Россия, e-mail: nshumilin@mstdlab.ru.

А.В. Шумилин
Инженер-технолог ООО «Научно-производственное предприятие “МСТД”», Зеленоград, Россия, e-mail: a.shumilin@fibsen.ru.

О.Г. Луговцова
Инженер ООО «Научно-производственное предприятие “МСТД”», Зеленоград, Россия, e-mail: a.shumilin@fibsen.ru.

1. NASA-CR-192656. Research and technology goals and objectives for integrated vehicle health management (IVHM) – NASA. – USA. – 1992.

2. ОСТ 1.02776–2001. Эксплуатация технической авиационной техники по состоянию. (Введ. 29.05.2001). – М.: Изд-во НИИСУ, 2001. – 6 с.

3. Advisory Circular № 20-107B Composite aircraft structure. – USA, FAA, 2009.

4. Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Еремин А.А. Локализация повреждений и источников колебаний в упругих слоистых волноводах пассивным методом обращения времени // Труды XXVI Междунар. инновационно-ориентированная конф. молодых ученых и студ. – М.: Изд-во ИМАШ РАН, 2015.

5. Применение оптоволоконных технологий при создании встроенных систем самодиагностики авиационных конструкций / А.Н. Серьёзнов, А.Б. Кузнецов, А.В. Лукьянов, А.А. Брагин // Научный вестник НГТУ. – 2016. – Т. 64, № 3. – С. 95–105.

6. Игнатьева Е.А., Круглова А.Н. Метод акустической эмиссии при исследовании полимерных композитов // Новый университет. – 2014. – № 02(24).

Рассматриваются основные принципы построения системы встроенного мониторинга на базе волоконно-оптических датчиков, ультразвуковых волн и акустической эмиссии, а также приводятся общие требования к системе мониторинга технического состояния авиационных конструкций.

Ключевые слова: системы мониторинга технического состояния, композиционные материалы, авиационные конструкции, волоконно-оптические датчики, акустическая эмиссия.

Л.Л. Фирсов
Начальник лаборатории «Композиционные материалы и конструкции» НИО-101 Московского авиационного института – МАИ (Национального исследовательского университета), Москва, Россия, e-mail: leonid.firsov@mai.ru.

С.А. Юргенсон
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологическое проектирование и управление качеством», инженер лаборатории «Композиционных материалов и конструкций» НИО-101 Московского авиационного института – МАИ (Национального исследовательского университета), Москва, Россия, e-mail: s.jurgenson@mai.ru.

1. NASA-CR-192656. Research and technology goals and objectives for integrated vehicle health management (IVHM) – NASA. – USA. – 1992.

2. ОСТ 1.02776–2001. Эксплуатация технической авиационной техники по состоянию. (Введ. 29.05.2001). – М.: Изд-во НИИСУ, 2001. – 6 с.

3. Advisory Circular № 20-107B Composite aircraft structure. – USA, FAA, 2009.

4. Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Еремин А.А. Локализация повреждений и источников колебаний в упругих слоистых волноводах пассивным методом обращения времени // Труды XXVI Междунар. инновационно-ориентированная конф. молодых ученых и студ. – М.: Изд-во ИМАШ РАН, 2015.

5. Применение оптоволоконных технологий при создании встроенных систем самодиагностики авиационных конструкций / А.Н. Серьёзнов, А.Б. Кузнецов, А.В. Лукьянов, А.А. Брагин // Научный вестник НГТУ. – 2016. – Т. 64, № 3. – С. 95–105.

6. Игнатьева Е.А., Круглова А.Н. Метод акустической эмиссии при исследовании полимерных композитов // Новый университет. – 2014. – № 02(24).

Предложен способ измерения величины остаточных технологических деформаций в однонаправленном углепластике в плоскости армирования и перпендикулярно слоям с помощью внедренных оптоволоконных датчиков с волоконными брэгговскими решетками (ВБР). Изучено влияние расстояния от торца оптоволокна с ВБР на измерение остаточных деформаций. Приведен как классический способ внедрения в монослой углепластика оптоволоконных датчиков с ВБР, так и способ внедрения в направлении толщины. Искажение структурной ячейки углепластика и определение расположения ВБР по толщине пластины исследовались с помощью микроструктурного анализа. Результаты измерений остаточных технологических деформаций перпендикулярно слоям сопоставлены со значениями, зарегистрированными в плоскости монослоя поперек укладки углеродных волокон. Исследовано изменение спектра ВБР в процессе отверждения.

Ключевые слова: полимерный композиционный материал, углепластик, оптоволоконные датчики, брэгговские решетки, остаточные деформации.

М.А. Базанов
Начальник группы отдела разработки и изготовления деталей из полимерных композиционных материалов ОАО «Композит», Королев, Россия, е-mail: bazanov.m97@gmail.com.

К.В. Михайловский
Начальник отдела разработки и изготовления деталей из полимерных композиционных материалов ОАО «Композит», кандидат технических наук, Королев, Россия, е-mail: konst_mi@mail.ru.

А.Н. Тимофеев
Доктор технических наук, первый заместитель генерального директора ОАО «Композит», Королев, Россия, е-mail: a_timofeev@mail.ru.

1. Albert C.I. Spring-in and warpage of angled composite laminates // Composites Science and Technology. – 2002. – Vol. 62, No. 14. – P. 1895–1912.

2. Mechanisms generating residual stresses and distortion during manufacture of polymer-matrix composite structures / M.R. Wisnom, M. Gigliotti, N. Ersoy, M. Campbell, K.D. Potter // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. – 2006. – Vol. 37, No. 4. – P. 522–529.

3. Modelling of the spring-in phenomenon in curved parts made of thermosetting composite / N. Ersoy, T. Garstka, K. Potter, M.R. Wisnom, D. Porter, G. Stringer // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. – 2010. – Vol. 41, No. 3. – P. 410–418.

4. In situ measurements of through-the-thickness strains during processing of AS4/8552 composite / T. Garstka, N. Ersoy, M.R. Wisnom, K. Potter // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. – 2007. – Vol. 38, No. 12. – P. 2517–2526.

5. Olivier P.A. A note upon the development of residual curing strains in carbon/epoxy laminates. Study by thermo mechanical analysis // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. – 2006. – Vol. 37, No. 4. – P. 602 616.

6. Osmeda A. Measurements of strain induced by chemical shrinkage in polymer composites // Journal of Polymer Engineering. – 2016. – Vol. 36, No. 4. – P. 431–440.

7. Ersoy N., Tugutlu M.Cure Kinetics Modeling and Cure Shrinkage Behavior of a Thermosetting Composite // Polymer Engineering & Science. – 2010. – Vol. 50, No. 1. – P. 84–92.

8. Development of the properties of a carbon fiber reinforced thermo-setting composite through cure / N. Ersoy, T. Garstka, K. Potter, M.R. Wisnom, D. Porter, M. Clegg, G. Stringer // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. – 2010. – Vol. 41, No. 3. – P. 401–409.

9. Minakuchi S. In situ characterization of direction-dependent cure-induced shrinkage in thermo set composite laminates with fiber-optic sensors embedded in through-thickness and in-plane directions // Journal of Composite Materials. – 2015. – Vol. 49. No. 9. – P. 1021–1034

10. Monitoring the gelation and effective chemical shrinkage of composite curing process with a novel FBG approach / H. Hu, S. Li, J. Wang, L. Zu, D. Cao, Y. Zhong // Composite structures. – 2017. – Vol. 176. – P. 187–194.

11. Real time monitoring of cure and gelification of a thermoset matrix / V. Antonucci, M. Giordano, A. Cusano, J. Nasser, L. Nicolais // Composites Science and Technology. – 2006. – Vol. 66, No. 16. – P. 3273–3280.

12. Hull D., Clyne T.W. An introduction to composite materials // Cambridge university press. – 1988.

13. Михайловский К.В., Базанов М.А. Измерение остаточных технологических деформаций в углепластике путем внедрения в него волоконных брэгговских решеток // Конструкции из композиционных материалов. – 2016. – № 2 (142). – C. 54–58.

14. Тарасов В.А., Беляков Е.В. Математическое моделирование процесса неизотермического отверждения полимерных композитных конструкций РКТ // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. – 2011. – № 1. – C. 113–120.

15. ТУ 1-596-36–2005. Связующее ЭНФБ. Технические условия // Доступ из справ. правовой системы КонсультантПлюс.

Рассматриваются перспективные области применения волоконно-оптических датчиков для проведения мониторинга технического состояния композитных конструкций различного назначения.

Ключевые слова: полимерный композиционный материал, волоконно-оптический датчик, волоконная брэгговская решетка, мониторинг технического состояния, средства индивидуальной защиты военнослужащих.

А.А. Ларин
Кандидат технических наук, заместитель генерального директора по науке АО ВНИИСТ, Москва, Россия, е-mail: larin-aa@bk.ru.

М.Ю. Федотов
Руководитель проектов «СОЮЗКОМПОЗИТ», аспирант кафедры «Технологии композиционных материалов, конструкций и микросистем» Московского авиационного института – МАИ (Национального исследовательского университета), Москва, Россия, е-mail: fedotovmyu@gmail.com.

С.В. Бухаров
Доктор технических наук, профессор кафедры «Технологии композиционных материалов, конструкций и микросистем» Московского авиационного института – МАИ (Национального исследовательского университета), Москва, Россия, е-mail: bukharovsv@mail.ru.

В.И. Резниченко
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологическое проектирование и управление качеством» Московского авиационного института – МАИ (Национального исследовательского университета), Москва, Россия, е-mail: kmit38@mail.ru

1. Epaarachchi J.A., Stevenson J., Canning M. Investigation of em-bedded near infrared fibre Bragg grating (FBG) sensors (830 nm) in structural health monitoring of glass fibre composite structures // 19th Interna-tional Conference on Optical Fibre Sensors (OFS-19); 15–18 Apr 2008. – Perth, Australia. DOI: 10.1117/12.786896

2. Optical fiber sensors for aircraft structural health monitoring / I. García, J. Zubia, G. Durana, G. Aldabaldetreku, M. Asunción Illarramendi, J. Villatoro // Sensors. – 2015. – 15. – P. 15494–15519. DOI: 10.3390/s150715494.

3. Integrated system and methods for management and monitoring of vehicles: пат. 3096123 EP; опубл. 23.11.2016.

4. Structural health management architecture using sensor technolo-gy: пат. 2006/012266 WO; опубл. 02.02.2006.

5. Fiber optic sensors for structural health monitoring of air platforms / H. Guo, G. Xiao, N. Mrad, J. Yao // Sensors. – 2011. – 11. – P. 3687–3705. DOI: 10.3390/s110403687

6. Исследование влияния ударных воздействий на спектральные характеристики оптоволоконных сенсоров на основе волоконных брэгговских решеток, интегрированных в полимерный композиционный материал / М.Ю. Федотов, А.М. Шиёнок, И.Н. Гуляев, С.А. Васильев, О.И. Медведков // Вопросы материаловедения. – 2015. – № 4 (84). – С. 100–108.

7. Экспериментальные исследования по определению деформаций образцов из полимерного композиционного материала с применением волоконно-оптических датчиков / Н.А. Кошелева, Г.С. Шипунов, А.А. Воронков, Н.П. Меркушева, А.А. Тихонова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. – 2017. – № 50. – С. 26–35.

8. Применение оптоволоконных технологий при создании встроенных систем самодиагностики авиационных конструкций / А.Н. Серьёзнов, А.Б. Кузнецов, А.В. Лукьянов, А.А. Брагин // Науч. вестник Новосиб. гос. техн. ун-та. – 2016. – № 3 (64). – С. 95–105.

9. Композиционный бак для агрессивной жидкости повышенной живучести с волоконно-оптической матрицей: пат. 2305653 RU; опубл. 10.09.2007.

10. Федотов М.Ю. Концепции создания и тенденции развития интеллектуальных материалов (обзор) // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № 1 (34). – С. 71–80.

11. Волоконно-оптические датчики для мониторинга коррозионных процессов в узлах авиационной техники (обзор) / Е.Н. Каблов, О.В. Старцев, И.М. Медведев, И.С. Шелемба // Авиационные материалы и технологии. – 2017. – № 3 (48). – С. 26–34.

12. Михайловский К.В., Базанов М.А. Измерение остаточных технологических деформаций в углепластике путем внедрения в него волоконных брэгговских решеток // Конструкции из композиционных материалов. – 2016. – № 2 (142). – С. 54–58.

13. Application of optical fiber as strain gauges in polymer composite materials / E.N. Kablov, D.V. Sivakov, I.N. Gulyaev, K.V. Sorokin, M.Y. Fedotov, E.M. Dianov, S.A. Vasil'ev, O.I. Medvedkov // Polymer Science. Series D. – 2011. – Т. 4, № 3. – Р. 246–251.

14. Михайловский К.В., Базанов М.А. Измерение остаточных технологических деформаций в углепластике путем внедрения в него волоконных брэгговских решеток // Конструкции из композиционных материалов. – 2016. – № 2 (142). – С. 54–58.

15. Федотов М.Ю., Бухаров С.В., Мухаметов Р.Р. Исследование защитных покрытий волоконно-оптических сенсоров, предназначенных для интеграции в полимерные композиционные материалы // Конструкции из композиционных материалов. – 2017. – № 4 (148). – С. 61–67.

16. Защитное покрытие для волоконно-оптических датчиков / Р.Р. Мухаметов, К.Р. Ахмадиева, И.С. Деев, В.В. Махсидов // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2016. – № 9 (141). – С. 29–34.

17. Исследование границы раздела полимерных матриц с оптическими световодами в информкомпозитах / М.Ю. Федотов, А.М. Шиенок, Р.Р. Мухаметов, И.Н. Гуляев // Вопросы материаловедения. – 2017. – № 1. – С. 155–168.

18. Особенности интеграции оптоволоконных сенсоров в трехслойные композитные детали / М.Ю. Федотов, Н.Ю. Бейлина, А.Р. Гареев, С.А. Хижняк // Тез. докл. Междунар. конф. молодых ученых, работающих в области углеродных материалов. – М., Троицк, 2017. – С. 143–144.

19. Федотов М.Ю., Гончаров В.А. Мониторинг конструкций из ПКМ оптоволоконными сенсорами // Композиционные материалы в промышленности» (СЛАВПОЛИКОМ): материалы XXXIII Междунар. ежегод. конф. и блиц-выставки. – Крым, 2013. – С. 205–206.

20. Experimental method of temperature and strain discrimination in polymer composite material by embedded fiber-optic sensors based on femtosecond-inscribed FBGs / V.V. Shishkin, V.S. Terentyev, D.S. Kharenko, A.V. Dostovalov, A.A. Wolf, V.A. Simonov, M.Yu. Fedotov, A.M. Shienok, I.S. Shelemba, S.A. Babin // Journal of Sensors. – 2016. – Т. 2016. Article ID 3230968. – 6 p. – URL: http://dx.doi.org/10.1155/2016/3230968.

21. Fiber-optic sensors based on FBGs with increased sensitivity difference embedded in polymer composite material for separate strain and temperature / V.V. Shishkin, V.S. Terentyev, D.S. Kharenko, A.V. Dos-tovalov, A.A. Wolf, V.A. Simonov, M.Yu. Fedotov, A.M. Shienok, I.S. Shelemba, S.A. Babin // Measurements Transforming the Future of In-frastructure through Smarter Information: Proceedings of the International Conference on Smart Infrastructure and Construction, ICSIC 2016. – P. 75–79.

22. Fiber Grating Sensors / A.D. Kersey, M.A. Davis, H.J. Patrick, M. LeBlanc, K.P. Koo, C.G. Askins, M.A. Putnam, E.J. Friebele // IEEE J. Lightwave Tech. – 1997. – № 8. – Vol. LT-15. – P 1442–1463.

23. Применение оптического волокна в качестве датчиков деформации в полимерных композиционных материалах / Е.Н. Каблов, Д.В. Сиваков, И.Н. Гуляев, К.В. Сорокин, М.Ю. Федотов, Е.М. Дианов, С.А. Васильев, О.И. Медведков // Все материалы: энциклопед. справочник. – 2010.– № 3. – С. 10–15.

24. Материалы и защитные структуры для локального и индивидуального бронирования / В.А. Григорьев, И.Ф. Кобылкин, В.М. Маринин, Е.Н. Чистяков. – М.: Радиософт, 2008.

25. Маринин М.В., Хромушкин В.А. Определение характеристик энергоемкости защитных конструкций на основе текстильной брони при баллистическом ударе // VII Харитоновские тематические научные чтения: сб. тез. докл. – Саров, 2005. – С. 239–241.

26. Харченко Е.Ф., Ермоленко А.Ф. Композитные, текстильные и комбинированные бронематериалы. Т. 1: Механизмы взаимодействия с баллистическими поражающими элементами. – М., 2013. – 294 с.

Одним из элементов, обеспечивающих получение значений деформаций на основе показаний волоконно-оптических датчиков деформаций на брэгговских решетках, является температурная компенсация. В настоящей работе рассматриваются два метода температурной компенсации. Экспериментальный метод температурной компенсации естественен и нагляден. Здесь рядом с датчиком деформации на исследуемом объекте размещен фрагмент материала исследуемого объекта с аналогичным датчиком деформаций. Разность сигналов с этих датчиков будет определять механические деформации. В работе обсуждаются варианты сокращения числа компенсационных датчиков. Экспериментально-теоретический метод основан на решении температурной краевой задачи и задачи о деформации при известном температурном воздействии. Результатом решения является деформация компенсационного датчика от изменения температуры.

Ключевые слова: волоконно-оптический датчик деформаций, температурная компенсация, температура, полимерный композиционный материал, ВОДД, ПКМ.

И.Н. Шардаков
Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией интеллектуального мониторинга Института механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук – филиала Пермского федерального исследовательского центра (ИМСС УрО РАН), Пермь, Россия, е-mail: shardakov@icmm.ru.

Н.А. Кошелева
Кандидат технических наук, младший научный сотрудник отдела комплексных проблем механики Института механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук – филиала Пермского федерального исследовательского центра (ИМСС УрО РАН), Пермь, Россия, е-mail: kosheleva.n@icmm.ru.

Р.В. Цветков
Кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории интеллектуального мониторинга Института механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук – филиала Пермского федерального исследовательского центра (ИМСС УрО РАН), Пермь, e-mail: flower@icmm.ru.

1. Sensing characteristics of FBG sensor embedded in CFRP laminate / X. Geng, M. Jiang, L. Gao, Q. Wang, Y. Jia, Q. Sui, L. Jia, D. Li // Meas. J. Int. Meas. Confed. – 2017. – Vol. 98. – P. 199–204.

2. Method for independent strain and temperature measurement in polymeric tensile test specimen using embedded FBG sensors / G. Pereira, M. McGugan, L.P. Mikkelsen // Polym. Test. – 2016. – Vol. 50. – P. 125–134.

3. A fiber bragg grating pressure sensor with temperature compen-sation based on diaphragm-cantilever structure / M.-F. Liang, X.-Q. Fang, G. Wu, G.-Z. Xue, H.-W. Li // Optik – 2017. – Vol. 145. – P. 503–512.

4. Optical Fiber Sensors for Aircraft Structural Health Monitoring / I. García, J. Zubia, G. Durana, G. Aldabaldetreku, M.A. Illarramendi, J. Villatoro // Sensors – 2015. – Vol. 15, No. 7. – P. 15494–15519.

5. Li X.X., Ren W.X., Bi K.M. FBG force-testing ring for bridge cable force monitoring and temperature compensation // Sensors Actuators, A Phys. – 2015. – Vol. 223. – P. 105–113.

6. Установка для исследования изменения наведенного преломления в волоконных световодах при высоких температурах / A. Божков, C. Васильев, О. Медведков, М. Греков, И. Королев // Приборы и техника эксперимента – 2005. – № 4. – С. 76–83.

Дан обзор модификаций выпускаемых электрооптических модуляторов Маха–Цендера, контроллеров рабочей точки и драйверов модулирующего сигнала. Приведены схемы подключения и форматы модуляции.

Ключевые слова: электрооптические модуляторы Маха–Цендера, контроллер рабочей точки, драйвер модулирующего сигнала, схемы подключения, форматы модуляции.

В.М. Афанасьев
Кандидат технических наук, Коломенский институт (филиал) Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ), Коломна, Россия, e-mail: vamvitali@yandex.ru.

Р.С. Пономарев
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики твердого тела Пермского национального исследовательского политехнического университета, Пермь, Россия, e-mail: rsponomarev@ gmail.com.

1. Величко М.А., Наний О.Е., Сусьян А.А. Новые форматы модуляции в оптических системах связи // LIGHTWAVE Russian Edition. – 2005. – № 4. – С. 21–30.

2. Наний О.Е., Трещиков В.Н. Новое поколение DWDM-систем связи // Фотон-экспресс. – 2014. – № 4 (116). – С. 18–23.

3. О применении методов и средств радиофотоники для обработки сигналов дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн / А.А. Белоусов, Ю.Н. Вольхин, А.В. Гамиловская, А.А. Дубровская, Е.В. Тихонов // Прикладная фотоника. – 2014. – № 1. – С 65–86.

4. Introduction to iXBlue Mach–Zehnder Modulators Bias Controllers [Электронный ресурс]. – URL: http://www.lasercomponents.com›…lc… ixblue…to-modulator-bias…

5. Электрооптические модуляторы интенсивности света на ниобате лития для систем телеметрии и передачи информации. Производитель: «Пермская научно-производственная приборостроительная компания» ОАО. Фонд промышленных каталогов. [Электронный ре-сурс]. – URL: http://www.Промкаталог.рф ›Products?firmId=76587.

6. Интегрально-оптический модулятор для широкополосных систем телекоммуникации и радиофотоники. (Соглашение 14.604.21.0055 на период 2014–2016 гг.; руковод. проекта: зав. лаб. Шамрай Александр Валерьевич) [Электронный ресурс]. – URL: http://www.fcpir.ru › upload/iblock/519/…_poster.pdf.

7. Mach-Zehnder (DDMZ) Modulator. – URL: http://www.pdf-file.ic37.com›pdf4/JDSU/21105245-001_.

8. Integrated-optical modulators. Technical information and instructions for use. [Электронный ресурс]. – URL : http://www.jenoptik.com.

9. Пономарев Р.С., Вобликов Е.Д. Некоторые вопросы работы интегрально-оптических модуляторов интенсивности // Вестник Пермского университета. Сер. Физика. – 2011. – Вып. 2 (17). – С. 65–68.

10. Photline Technologies (iXBlue) Амплитудные электрооптические модуляторы Маха–Цендера [Электронный ресурс]. – URL: http://www.sphotonics.ru›producer/photline_technologies.

11. MXER-LN series [Электронный ресурс]. – URL: http://www. lasercomponents.com.

12. High-speed Polarization Controllers EOSPACE Advanced Products 2017 [Электронный ресурс]. – URL: http://eospace.com/pdf/ EOSPACEbriefProductInfo2017.pdf.

13. Интегральная оптика и модуляторы для специальных применений [Электронный ресурс]. – URL : http://www.sphotonics.ru.

14. SWT (Китай) – производитель LiNbO₃ модуляторов и InGaAs фотодиодов [Электронный ресурс]. – URL : http://www.swt-oc.com.

15. MBC-AN series | Bias Controllers [Электронный ресурс]. – URL: http://www.qubig.com.

16. MBC-DG series [Электронный ресурс]. – URL: http:// www.qubig.com.

17. MBX – Modulator Bias and Power Controller [Электронный ресурс]. – URL: http://www.azimp.ru›Thorlabs›Электрооптические модуляторы›39784.

18. Analog Application using LiNbO3 modulators and matching com-ponents [Электронный ресурс]. – URL: http://www.photonics.ixblue.com

19. MIOC-1550-PG [Электронный ресурс]. – URL: http:// www.optolab.com.

20. Научно-производственная Компания «Оптолинк» [Электронный ресурс]. – URL: http://www.optolink.ru.

21. Dual Parallel Mach-Zehnder (DPMZ) Modulator [Электронный ресурс]. – URL: http://www.wircom.ua›content/1794/dpmzmoddsccae.pdf

22. EOSPACE – Low-loss LiNbO₃ Products 2013 [Электронный ресурс]. – URL: http://www.eospace.com.

23. Modulator Bias Controller MBC-IQ-BT set-up with IQ modulator [Электронный ресурс]. – URL: http://www.hikari-trading.com›opt/ photline/file/mbc_iq_bt.pdf.

24. MXIQ-LN-40 Низкие Потери Двойной Параллельный Модулятор Маха–Цандера [Электронный ресурс]. – URL: http://www. cybel-llc.com.

25. Marcus Duelk, Peter Winzer DQPSK Format for Serial PHY // IEEE 802.3 High-Speed Study Group. – 2006. – November. – C. 13–16.

26. Шумов А.В., Нефедов С.И., Бикметов А.Р. Концепция построения радиолокационной станции на основе элементов радиофотоники // Наука и образование: электрон. журн. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. – № 05. – С. 41–65.

27. Nagata H., Papasavvas N. Bias stability of OC 48 x-cut lithium-niobate optical modulators: Four years of biased aging test results // Tech-nol. Lett. IEEE. – 2003. – Vol. 15 (1). – P. 42–44.