基于BOTDR及光纖光柵的結構監(jiān)測系統(tǒng)應用研究.pdf

1、布里淵散射光時域光纖監(jiān)測技術的主要特點是分布式、高精度、抗電磁干擾及集傳輸與傳感于一體。因此對于海纜故障、地質災害防治等具有很好預警作用,所以受到各發(fā)達國家研究機構的普遍重視,其發(fā)展前景十分良好。
　　而光纖光柵具有質量輕、易于組成準分布式網(wǎng)絡等獨特的優(yōu)點,使得基于光纖光柵傳感系統(tǒng)對結構健康監(jiān)測與應用研究逐漸成為研究者們共同關注的新熱點,并在航空結構健康監(jiān)測研究領域中有著廣闊的應用前景。
　　因此,本文將分布式光纖和光纖光柵

2、應用于海纜及航空健康監(jiān)測中,分別于纜的不同纖芯參數(shù)和內調制膜層對其布里淵頻移的影響、航空復合材料結構拉伸斷裂狀態(tài)及雷擊強電壓沖擊試驗監(jiān)測進行研究,實現(xiàn)對海纜及航空結構健康狀態(tài)的實時在線監(jiān)測。
　　本文的主要研究內容分為以下三個方面:
　　(1)提出一種基于纖芯材料屬性優(yōu)化與內調制膜層結構封裝設計的光纖布里淵頻移響應特性調制方法。通過研究光纖布里淵頻移響應特性關系模型,獲取不同感知封裝模型結構屬性對光纖布里淵頻移靈敏度調制的效

3、果,構建具備溫度增敏和應變減敏特征的分布式光纖內置感知封裝模型,以此來實現(xiàn)對光纖的溫度與應變解耦監(jiān)測目的。
　　(2)基于光纖Bragg光柵傳感器對復合材料整體結構件監(jiān)測研究。利用FBG應變敏感特性,對 T型整體結構在固支、絞支夾持下進行不連續(xù)和連續(xù)拉伸試驗監(jiān)測,并通過監(jiān)測系統(tǒng)對光纖光柵中心波長的瞬時響應信號變化進行分析,實現(xiàn)CFRP結構斷裂情況的監(jiān)測。
　　(3)利用光纖光柵傳感器網(wǎng)絡搭建了雷擊實時監(jiān)測系統(tǒng),對復合材料層合