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《基于光纖傳感技術(shù)的復(fù)合材料板低速沖擊信號方向判別.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、90傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第l2期基于光纖傳感技術(shù)的復(fù)合材料板低速沖擊信號方向判別陸觀,徐一嗚,邱自學(xué),梁大開。,鄧勇,袁江(1.南通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,江蘇南通226019;2.南京航空航天大學(xué)智能材料與結(jié)構(gòu)航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京210016;3.江蘇華宇印涂設(shè)備集團(tuán)有限公司,江蘇南通226000)摘要:為了準(zhǔn)確識別復(fù)合材料板低速沖擊信號,搭建了基于光纖Bragg光柵(FBG)傳感器應(yīng)變敏感特性的復(fù)合材料板沖擊監(jiān)測系統(tǒng),分析了基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)的沖擊信號特征提取方法,研究
2、了基于信號特征提取的沖擊信號方向判別。通過試驗(yàn)監(jiān)測了在距離相等的情況下與傳感器軸向角度為0。,15。,3O。,45。,60。,75。,90。方向的沖擊信號,分析得出沖擊信號方向與EMD所得特征值呈余弦關(guān)系。結(jié)果表明:利用光纖傳感技術(shù)和EMD法可精確判別低速沖擊信號方向。關(guān)鍵詞:復(fù)合材料板;光纖Bragg光柵;低速沖擊;經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解;方向判別中圖分類號:TN247文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000_9787(2013)12-0090-03b一i●~nald1i●rect·i●Onrecogni●t·i‘on0tncompos‘it·eOlat·eand'er’lowvel’
3、oci-tyi●mpact·D●ased10noDt·i■cal’Il1Dersensl●ngt·ec1l1nol’ogyLUGuan。,XUYi—ming,QIUZi—xue,LIANGDa—kai,DENGYong,YUANJiang(1.SchoolofMechanicalEngineering,NantongUniversity,Nantong226019,China;2.AeronauticKeyLaboratoryforSmartMaterialsandStructures,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronaut
4、ics,Nanjing210016,China;3.JiangsuHuayuPrintingandCoatingEquipmentCoLtd,Nantong226000,China)Abstract:Inordertodiscriminatesignalsunderlowvelocityimpactofcompositeplateaccurately,nilimpactmonitoringsystemforcompositeplatebasedonstrainsensitivecharacteristicoffiberBragggrating(FBG)sensorise
5、stablished,featureextractionmethodforimpactsignals,basedonempiricalmodedecomposition(EMD)isanalyzed,anddirectiondiscriminationmethodforimpactsignalbasedonsignalfeatureextractionisresearched.Theexperimentisconductedtomonitortheimpactsignalswithanglesof0。,15。,30。,45。,60。,75。and90。tothesens
6、oraxialdirectioninequaldistance,andobtainthecosinerelationshipbetweenimpactsignaldirectionsandEMDcharacteristicsvalue.TheexperimentalresultsshowthatusingFBGtechnologyandEMDmethodcanrecognizeaccuratelysignaldirectionunderlowvelocityimpact.Keywords:compositeplate;fiberBragggrating(FBG);low
7、velocityimpact;empiricalmodedecomposition(EMD);directionrecognition0引言擊損傷的報(bào)道在國內(nèi)外較多,其中,ChambersAR等研究復(fù)合材料在各領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。由于使用、維護(hù)人員利用FBG傳感器監(jiān)測殘余應(yīng)變,該殘余應(yīng)變由0.33g過程中復(fù)合材料結(jié)構(gòu)易于受到低速沖擊且抗沖擊性能差,的低能量沖擊造成;PropstA等研究人員利用解調(diào)儀監(jiān)結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生損傷、承載能力下降J,因此,對復(fù)合材料測復(fù)合材料板沖擊損傷的發(fā)生和發(fā)展過程;Frieden等結(jié)構(gòu)的沖擊損傷研究十分重要。研究人員