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《動靜態(tài)載荷下光纖光柵傳感器敏感特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、動靜態(tài)載荷下光纖光柵傳感器敏感特性研究摘要：針對航空航天領域板結(jié)構(gòu)動靜態(tài)載荷監(jiān)測需求，研究了基于鋁合金板結(jié)構(gòu)的光纖光柵傳感器感知特性。從靜載監(jiān)測角度，得到光纖光柵傳感器中心波長偏移量與加載距離、載荷大小和加載角度的對應關系。從動載監(jiān)測角度，分別得到在不同加載距離和不同加載夾角的載荷作用下，光柵中心波長最大峰值幅度和基于小波包分解的能量譜特征隨沖擊載荷屬性變化的響應特性。研究表明在動靜態(tài)載荷作用下，光纖光柵傳感器中心波長偏移量隨加載載荷的增大而呈現(xiàn)良好的單調(diào)遞增關系。此外，光纖光柵傳感器還具有較好的載荷方向敏感特性，傳感器響應靈敏度隨著加載夾角增大而逐漸提高。這些
2、特性能夠為進一步開展基于光纖光柵傳感器的板結(jié)構(gòu)動靜態(tài)載荷辨識與損傷監(jiān)測提供有益幫助。關鍵詞：光纖光柵傳感器；動/靜態(tài)載荷；敏感特性；板結(jié)構(gòu)中圖分類號：TP212；TN913.33文獻標志碼：A文章編號:1005-261503-0397-06SensitivityofOpticalFBGSensorUnderDynamic/StaticLoadZengJie,WangWenjuan,WangBo,WangXinwei,ZhangXianhui,SongHaoAbstract:Formeetingtheneedofmonitoringdynamic/staticlo
3、adofplatestructureintheaerospacefield,thefiberBragggratingsensingcharacteristicsbasedonaluminumplatestructureareresearched?Fromtheperspectiveofmonitoringstaticload,therelationshipsbetweentheoffsetofFBGcenterwavelengthandtheloadingdistance,theloadingsizeandtheloadingangleareobtained?F
4、romtheperspectiveofmonitoringdynamicload,underloadingwithdifferentdistanceandangles,theresponsecharacteristicsaboutthemaximumpeakamplitudeofFBGcenterwavelengthandtheeigenvalueofenergyspectrumbasedonwaveletpacketdecompositionchangingwiththeimpactloadingareobtained.Theresultsshowthatun
5、derdynamic/staticload,FBGcenterwavelengthoffsetincreaseswiththeincreaseoftheload,whichshowsagoodmonotoneincreasingrelationship.Inaddition,FBGshowsagoodsensitivecharacteristicofload-direction,andtheresponse-sensitivitygraduallyincreaseswiihtheincreaseofloadingangle?Thesefeaturescanpro
6、videusefulhelpforfurtherstudyonidentifyingstaticanddynamicloadaswellasmonitoringdamageofplatestructurebasedonFBGsensors.基金項目：國家自然科學基金資助項目；航天CAST創(chuàng)新基金、江蘇省產(chǎn)學研聯(lián)合創(chuàng)新資金資助項目；中國博士后科學基金資助項目；航空科學基金資助項目；博士學科點專項科研基金資助項目。收稿日期：2014-12-29；修訂日期:2015-01-27Keywords；fiberbragggrating；dynamic/staticload；
7、sensitivefeatures；platestructure航空航天器和船舶在制造、使用和維護過程中會不可避免地受到各種形式的動靜態(tài)載荷，而長期受到這種動靜態(tài)載荷作用則會導致結(jié)構(gòu)的損傷和結(jié)構(gòu)承載性能的下降［1-2］。這些損傷的產(chǎn)生機理和發(fā)生方式復雜和隱蔽，損壞的類型和程度難以判斷。如果不及時發(fā)現(xiàn)并采取相應的措施，將導致結(jié)構(gòu)破壞積累，造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。光纖光柵傳感器以其體積小、抗電磁干擾、高可靠性、耐腐蝕和易于構(gòu)建分布式測量網(wǎng)絡等優(yōu)點大量應用于結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測領域［3-4］o國內(nèi)外學者已開展了許多關于光纖光柵傳感器及其在不同機械結(jié)構(gòu)領域損傷監(jiān)測方面的研
8、究工作。2007年日本航
