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《基于多種光纖傳感原理的沖擊監(jiān)測(cè)技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中圖分類號(hào)TP212論文編號(hào)102870118-S127學(xué)科分類號(hào)080402碩士學(xué)位論文基于多種光纖傳感原理的沖擊監(jiān)測(cè)技術(shù)研究研究生姓名賈鴻宇學(xué)科、專業(yè)測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器研究方向光纖沖擊監(jiān)測(cè)指導(dǎo)教師曾捷副教授南京航空航天大學(xué)研究生院航空宇航學(xué)院二О一八年四月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringResearchofImpactMonitoringBasedonMultipleFiberOpticalSensingTechnologyATh
2、esisinAeronauticalEngineeringbyJiaHongyuAdvisedbyAssociateProf.ZengJieSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringApril,2018承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)
3、位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要航空航天器在服役過程中，低速?zèng)_擊載荷對(duì)航空航天結(jié)構(gòu)造成的損傷往往都呈現(xiàn)出較強(qiáng)的隱蔽性，隨著時(shí)間的積累，這些損傷往往會(huì)造成結(jié)構(gòu)失效，這會(huì)嚴(yán)重影響航空航天器的安全性和可靠性。因此能夠及時(shí)快速準(zhǔn)確地判斷低速?zèng)_擊載荷的施加位置顯得尤為重要。光纖傳感器具有質(zhì)量輕、柔韌性好、抗電磁干擾、靈敏度高、便于分布式組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在日漸復(fù)雜的飛行器服役環(huán)境下應(yīng)用。因此，本文針對(duì)典型航空航天板結(jié)構(gòu)，研究了基于FBG和
4、分布式光纖傳感原理的沖擊載荷定位方法。主要工作包括以下幾個(gè)方面：首先，提出了一種基于分形濾波和小波包能量提取的沖擊響應(yīng)特征值提取方法，并給出了一種光纖FBG傳感器蜂窩布局方法。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合多項(xiàng)式擬合的沖擊定位算法，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)鋁合金板結(jié)構(gòu)的沖擊監(jiān)測(cè)。其次，以復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)和四邊固支鋁合金板結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，針對(duì)沖擊定位準(zhǔn)確性的需求，研究了光纖FBG傳感器沖擊響應(yīng)特性，提出了一種契合其相應(yīng)感知特性的類二維正態(tài)分布曲面擬合方法，結(jié)合牛頓迭代法實(shí)現(xiàn)了沖擊載荷的準(zhǔn)確定位。再次，研究了光纖Sagnac傳感原理，構(gòu)建了光纖Sagnac干涉型傳感系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，研究了光纖Sagnac傳感探頭的
5、響應(yīng)特性，并對(duì)傳統(tǒng)Sagnac傳感探頭進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種環(huán)狀光纖Sagnac傳感探頭。將此環(huán)型探頭應(yīng)用于鋁合金板結(jié)構(gòu)沖擊監(jiān)測(cè)研究中，利用時(shí)差法實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊載荷的有效定位。最后，研究了基于相敏光時(shí)域反射技術(shù)（Φ-OTDR）的分布式光纖傳感技術(shù)，提出了將其應(yīng)用于沖擊監(jiān)測(cè)中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及沖擊定位算法。搭建了Φ-OTDR沖擊監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并結(jié)合LabVIEW和MATLAB編程，開展了基于Φ-OTDR傳感技術(shù)的沖擊載荷監(jiān)測(cè)初步研究。關(guān)鍵詞：沖擊監(jiān)測(cè)，光纖光柵傳感器，Sagnac傳感原理，相敏光時(shí)域反射技術(shù)（Φ-OTDR）傳感原理，類二維正態(tài)分布，碳纖維復(fù)合材料板本文得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（U
6、1537102）、航空科學(xué)基金（20152852036）、中央高?；究蒲袑ｍ?xiàng)資金（NS2016004）、機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（南京航空航天大學(xué)）（MCMS-0516K01）、上海航天科技基金（SAST2015062）的資助。本文工作在南京航空航天大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。I基于多種光纖傳感原理的沖擊監(jiān)測(cè)研究II南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTIntheaircraftandspacecraftservice,lowvelocityimpactloadcausesaerospacestructuraldamageoftenexhibitstr
7、ongconcealment,andovertime,theseinjuriesoftencausestructuralfailure,whichwillseriouslyaffectthesafetyandreliabilityofaerospacevehicle.Therefore,itisveryimportanttojudgethepositionofthelowvelocityimpactloadintimeandaccurately.Fiberoptics
