Studio dell’invasività di un sistema di monitoraggio in fibra ottica per strutture aeronautiche

Structural Health Monitoring (SHM) systems represent the natural evolution for fatigue projects using real-time monitoring. The instantaneous knowledge of damages in critical points over the structure can prevent the failure and provide a fair approximation of the residual life. From the technological point of view, the aim of this project is to develop a network of integrated sensors embedded into the structure. FBG sensors are particularly suitable for this purpose. The thesis project, developed at Department of Aerospace Science and Technologies, analyzes the issues regarding the installation of sensors with capillary tubes for thermal decoupling and the technological improvements to minimize their invasivity into composite materials. The final purpose will be the control of mutual interaction between sensors and structure to guarantee simultaneously the reliability of measurement and the absence of fatigue issues due to invasivity of embedding.

Un sistema SHM (Structural Health Monitoring) in grado di consentire il monitoraggio in tempo reale, rappresenta la naturale evoluzione per il progetto a fatica dei velivoli, la conoscenza istantanea dell’entità dei difetti in punti critici della struttura può infatti prevenire con largo anticipo la possibilità di cedimenti e fornire una stima molto più precisa della vita residua dei componenti analizzati. L’obbiettivo che ci si prefigge dal punto di vista tecnologico è quello di realizzare una rete di sensori integrata nella struttura e, da questo punto di vista, l’adozione di sensori FBG inscritti su fibra ottica si è dimostrata particolarmente efficace. Il seguente lavoro di tesi,svolto presso il laboratorio del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali, vaglia le diverse problematiche d’installazione di sensori provvisti di tubo capillare per il disaccoppiamento termico, studiando le possibili migliorie tecnologiche per limitarne l’invasività in materiali compositi. L’obiettivo ultimo sarà quindi una verifica sulla mutua interazione tra sensore e struttura per garantire simultaneamente sia l’affidabilità nel tempo del sistema di misura, sia l’assenza di problematiche a fatica causate dall’invasività degli inglobamenti eseguiti.