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《光纖光柵傳感器力學(xué)特性數(shù)值模擬研究》由會員上傳分享，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。
1、中文摘要論文題目：光纖光柵傳感器力學(xué)特性數(shù)值模擬研究專業(yè)：物理電子學(xué)碩士生：劉志愿(簽名)指導(dǎo)教師：李明(簽名)指導(dǎo)教師：傅海威(簽名)摘要本文對光纖光柵傳感器的基本理論以及光纖光柵傳感器力學(xué)特性的數(shù)值模擬進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要包括；光纖光柵傳感器基本理論、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展前景；光纖光柵的傳感原理；光纖光柵傳感增敏技術(shù)；光纖光柵壓力、流量傳感器力學(xué)特性數(shù)值模擬研究。首先對光纖光柵傳感器研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了回顧和展望，分析了光纖光柵傳感器發(fā)展前景及現(xiàn)存難題，研究了光纖光柵的形成機(jī)理、傳感原理、交叉敏感問題。針對“裸"的光纖光柵對溫度、壓力響應(yīng)靈敏度低的缺點(diǎn)
2、，研究分析了不同的增敏技術(shù)。其次，應(yīng)用有限元軟件ANSYS對一種光纖Bragg光柵(FBG)高壓傳感器結(jié)構(gòu)力學(xué)特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)制作傳感器試件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，在0--一50MPa壓力范圍進(jìn)行壓力實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：壓力靈敏度為0．0374nm／MPa，其中心波長與壓力變化具有良好的線性關(guān)系，重復(fù)性好，且遲滯小。第三，對一種新型的FBG壓力傳感結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論研究并對其結(jié)構(gòu)力學(xué)特性進(jìn)行數(shù)值模擬，利用雙FBG(FBGl、FBG2)解決了壓力與溫度交叉敏感問題。結(jié)果表明，F(xiàn)BGl與壓力變化具有良好的線性關(guān)系，且遲滯小，F(xiàn)BG壓力傳感
3、靈敏度可達(dá)0．2401nm／(MPa)。最后，設(shè)計(jì)一種新穎的流量傳感器的模型，推導(dǎo)出了理論公式，對模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)特性數(shù)值模擬，結(jié)果表明，流體流量和FBG2的布拉格波長漂移量之間具有良好的線性關(guān)系。尤其在流量大于0．01m‰時FBG2的布拉格波長漂移量和流量有良好的線性度，達(dá)到0．9976，靈敏度達(dá)到2．1045船剛似‘砂，為設(shè)計(jì)光纖光柵流量傳感器并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究提供了理論依據(jù)。另外，對現(xiàn)有的一種FBG靶式流量傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)特性數(shù)值模擬，對其性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，得出更優(yōu)的性能指標(biāo)。關(guān)鍵詞：光纖光柵光纖Bragg光柵(FBG)傳感器力學(xué)特性數(shù)值模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)論文類型
4、：應(yīng)用研究本文得到國家高科技國家自然科學(xué)基金(60654001，60727004)；國家863計(jì)劃(2006AA062210，2007AA32413)；西安市重大技術(shù)創(chuàng)新(GG06004)；陜西省“13115”科技創(chuàng)新工程重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目(2009ZDKG一42)等資助)。II英文摘要Subject：NumericalSimulationResearchofMechanicalPropertiesofOpticalFiberGratingSensorABSTRACTT11iSthesisfocusesonthebasictheoreticalandnumeric
5、alsimulationofmechanicalpropertiesofopticalfibergratingsensors，includingthebasictheoryoffibergratingsensors，theprospectsathomeandabroadoffibergratingsensors；thesensingmechanismoffibergrating；thetechnologyofsensingandincreasingsensitivity；thenumericalsimulationofmechanicalpropertiesre
6、searchesofopticalfibergratingpressureandflowsensors．Firstly,therecentdevelopmentsintheareaofopticalfibergratingsensorsarereviewed．功ekeyproblemsconcemingopticalfibergratingsensingtechnologyareanalyzed．勱efabrication，temperatureandpressuresensingmechanisms，theproblemofcross—sensitivityb
7、etweentemperatureandpressureofFBGarestudied．ThedifferentmethodsofimprovingsensitivityofFBGareanalyzedbecauseofthelowtemperatureandpressureresponsesensitivityofbareFBGSecondly,basedontheaboveanalysis，thestructuremechanicalpropertiesofafiberBragggratingpressuresensorissimulatedandoptim
8、izedbyusingf
