Evaluation of tilted-FBG sensors for structural health monitoring applications

Tilted Fiber Bragg Grating (TFBG) sensors are investigated to understand further the applicability of TFBG sensors for structural health monitoring. Characteristics of TFBG are assessed individually for axial strain, temperature, bending, pressure and torsion. Three different experimental setups are used to test the characteristics of TFBG. First, longitudinal and transverse load detection capabilities are evaluated by mounting sensor on circular plate. Then, to investigate the bending characteristics of TFBG, foam base with a series of V-grooved circles with different radius is used. Finally, the behaviour of TFBG depending on orientation of grating, regarding to bending, pressure and torsion is observed in a setup where sensor is clamped at both ends by fiber chucks. Finally, acquired information about characteristics of TFBG is used to analyse how TFBG sensor can be exploited in a structural health monitoring application.

I sensori a reticolo di Bragg inclinato (Tilted Fiber Bragg Grating, TFBG) sono studiati per comprenderne meglio l'applicabilità al monitoraggio strutturale (SHM). La risposta caratteristica dei TFBG è valutata separatamente per deformazione assiale, temperatura, flessione, pressione e torsione. Tre diverse configurazioni sperimentali sono utilizzate per testare le caratteristiche del TFBG. Prima, le capacità di rilevamento dei carichi longitudinale e trasversale vengono stabilite montando il sensore su una piastra circolare. Poi, per studiare le caratteristiche di flessione del TFBG, viene utilizzata una base in schiuma con una serie di cerchi con scanalature a V con raggio differente. Infine, si osserva il comportamento del TFBG a seconda dell'orientamento del reticolo, per quanto riguarda la flessione, la pressione e la torsione in una configurazione in cui il sensore è bloccato ad entrambe le estremità da mandrini appositi. Successivamente, le informazioni acquisite sulle caratteristiche del TFBG sono usate per analizzare come il sensore TFBG può essere sftuttato in un'applicazione di monitoraggio strutturale.