MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798290654089
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32151312
■035    ▼a(MiAaPQ)Caltech17190
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a677
■1001  ▼aAller,  Brayden  Gieschen.
■24510▼aStrain  Sensing  in  Thin  Composite  Laminates  with  Embedded  Fiber  Bragg  Grating  Sensors
■260    ▼a[Sl]▼bCalifornia  Institute  of  Technology▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a135  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Pellegrino,  Sergio.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--California  Institute  of  Technology,  2025.
■520    ▼aDeployable  structures  are  popular  for  space  applications  as  they  enable  large,  complex  spacecraft  structures  to  overcome  the  size  constraints  of  launch  vehicle  fairings.  Such  structures  are  increasingly  manufactured  out  of  thin  (  200  μm  thick)  composite  laminates  as  they  have  a  high  stiffness-to-weight  ratio,  the  ability  to  withstand  high  curvatures  during  stowage,  and  the  potential  for  self-deployment  using  stored  strain  energy.  To  ensure  the  reliability  of  these  thin  composite  spacecraft  structures  in  operation,  it  is  of  interest  to  be  able  to  continuously  monitor  their  internal  strain  state  to  detect  potential  changes  or  damage  that  may  compromise  their  integrity.Although  there  are  a  number  of  potential  sensors  that  could  be  used  for  this,  fiber  Bragg  grating  (FBG)  sensors  are  especially  well  suited  for  this  task  and  have  a  track  record  of  successfully  monitoring  both  composite  materials  and  large  aerospace  structures.  However  standard  size  FBG  sensors,  which  have  a  cladding  diameter  of  125  μm,  are  too  large  to  be  integrated  into  the  thin  composite  structures  of  interest.  To  overcome  this,  we  worked  with  several  suppliers  to  develop  and  manufacture  ultra-thin  FBG  sensors  (  30  μm  cladding  diameter)  for  this  work  that  are  able  to  be  successfully  embedded  into  thin  composite  laminates.The  primary  objective  of  this  thesis  was  to  investigate  the  suitability  of  ultra-thin  FBG  sensors  for  the  monitoring  of  strain  changes  in  thin  composite  spacecraft  structures.  To  this  end,  the  work  in  this  thesis  first  investigated  how  to  best  embed  ultra-thin  FBG  sensors  to  be  able  to  measure  the  internal  strain  changes  of  interest  while  minimizing  their  disruptions  to  the  surrounding  laminates.  Second,  mechanical  testing  was  performed  to  assess  the  effect  that  the  embedded  ultra-thin  FBG  sensors  have  on  the  mechanical  properties  of  thin  laminates.  Third,  the  ability  of  these  sensors  to  detect  and  monitor  for  strain  changes  in  thin  composite  laminates  was  assessed  through  further  mechanical  testing.  Finally,  the  effects  of  temperature  on  ultra-thin  FBG  sensors  were  studied  experimentally.Through  this  work,  which  was  done  at  the  coupon  level,  we  sought  to  demonstrate  the  ability  of  these  ultra-thin  FBG  sensors  to  monitor  for  strain  changes  in  thin  composite  laminates  and  their  potential  for  the  health  monitoring  of  thin  composite  spacecraft  structures.  It  is  our  hope  that  our  findings  in  this  thesis  help  lay  the  groundwork  for  the  future  implementation  of  these  sensors  in  not  only  thin  composite  spacecraft  structures,  but  to  many  other  composite  materials  and  aerospace  structures  as  well.
■590    ▼aSchool  code:  0037.
■650  4▼aFabric  analysis
■650  4▼aLaminates
■650  4▼aMedical  imaging
■650  4▼aOptics
■650  4▼aComposite  materials
■690    ▼a0752
■690    ▼a0574
■71020▼aCalifornia  Institute  of  Technology▼bEngineering  and  Applied  Science.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-01B.
■790    ▼a0037
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17358763▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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