布拉格光纤光栅传感器的温度响应研究

在非均匀温度分布的作用下，布拉格光纤光栅的主要参数有效折射率和光栅周期都会发生非均匀的变化。同均匀温度分布相比，光纤光栅的反射光谱结构会发生变化。在光波导模耦合理论的基础上，建立了布拉格光纤光栅在非均匀温度场下反射谱的分析数学模型，利用龙格—库塔法对其进行数值求解。给出了几种典型温度分布下的布拉格光纤光栅反射谱，分析了它们的特点。     

一种光纤光栅色散测量方法的探讨

本文基于均匀周期布拉格光纤光栅之间的耦合波方程,分析了光纤光栅的反散和色射特性,利用光纤光栅中能量守恒特性和其电磁场所满足的哈密顿系统求得色散系数与反射率之间的关系,从而提出了一种先利用光谱仪测量光纤光栅反射谱,再经过简单计算就可得光纤光栅色散系数的简便测量方案.     

光纤水听器浅析

光纤水听器按传感原理分为强度型、干涉型和光纤光栅型等.强度型光纤水听器,根据光纤微弯损致使光功率变化.干涉型光纤水听器基于光学干涉,通过水中声波对光纤的压力而改变的光纤纤芯折射率或长度所引起的光纤中传播光束光程变化,通过检测其相位得到水声信息.光纤光栅型光纤水听器基于原理,其传感光栅周围的应力随水中声压变化.     

光纤光栅水听器拖曳线列阵湖上动态拖曳试验研究

为评估光纤光栅水听器拖曳线列阵基本声学性能及其抗加速度和抗流噪声能力，研制了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵。详细描述了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵的结构，介绍了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖上动态拖曳试验系统组成、试验方法和结果，分析了试验数据，试验结果显示超细缆径的光纤光栅水听器拖曳线列阵在动态拖曳条件下，接收的单频信号具有40dB左右的信噪比，展现了在鱼雷等小平台上实现拖曳指导的应用前景。     

内爆炸载荷下弹钢的动态变形与断裂准则研究

在Ｔａｙｌｏｒ临界应力断裂准则的基础上，假定裂纹前端周向拉伸应力σ０＝ｋσＢ，理论和实验研究了两种弹钢（２０＾＃钢和９２６０钢）在内爆炸载荷作用下壳体的膨胀规律，以及断裂系数Ｋ值，应变，应变率和破裂半径。破片加嘏试验表明，理论计算与实验结果具有相当好的一致性。     

FBG在温度交变环境下温度灵敏度研究

为探求FBG在太空温度交变环境下是否可靠，建立了温度灵敏度试验系统。研究温度变化引起光纤光栅波长漂移与热膨胀系数之间的关系。首先，搭建光纤光栅温度敏感检测试验平台，通过改变环境温度获取FBG光谱并与理论漂移系数进行了对比，然后，建立温度与FBG主波长的线性与二次多项式拟合关系并选取SSE、RMSE、R-square三个指标对比两种拟合方法的优劣，最后分析了理论计算与试验计算结果差异的原因。试验结果表明，在温度设定的范围-60℃到110℃作为外层空间温度的模拟温度环境下，理论温度漂移值与实际值在不同光栅位置分别有7.4%、7.7%的误差，故FBG由于温度变化的主波长偏移用二次多项式拟合比理论相对线性拟合更精确。从而，利用FBG的机械参数来计算FBG的温度敏感系数是不合适的，具体的温度敏感系数需要通过试验来确定。     

光源光谱对光纤陀螺的性能影响分析

分析了光源光谱对光纤陀螺性能的影响，指出了在光纤陀螺中光源光谱特性指标的计算方法，尤其是光源相干函数的计算方法，并通过理论分析得到了适合于光纤陀螺应用的光源光谱形状。理论分析和实验结果表明：高斯形光源光谱最适合光纤陀螺应用。     

有压力梯度非平行边界层稳定性的研究

该文从抛物化稳定性方程出发，采用从上游往下游递推的数值方法，对非平行边界层稳定性问题进行了数值计算和分析．为更好反映平板边界层流动的物理特征和本质，该文同时考虑到主流的非平行性和压力梯度的作用，数值计算结果表明，顺压梯度有明显的延缓转捩作用，逆压梯度有较强的不稳定作用．数值结果更接近于实验结果，     

描述TC11钛合金变形力学行为的新方法

将人工神经网络（ＡＮＮ）理论用于建立ＴＣ１１钛合金的本构关系，意在探索出一条描述材料变形力学行为的新途径。文中给出了应用人工神经网络建立ＴＣ１１钛合金本构关系的ＢＰ模型，并在高温压缩实验的基础上，进行了流动应力的计算。计算结果与实验结果表明，二者吻合良好。因此，应用人工神经网络建立热粘塑性材料的本构关系具有重要的工程应用价值。     

发射条件下EB长杆穿甲弹应力场的二维动态有限元分析

利用二维动力学计算程序对发射时ＥＢ穿甲弹内应力场进行了数值分析，材料物性参数取自实验结果，并合理地归纳为线性强化弹塑性模型，在计算中首次考虑了弹带对弹体受力的影响。本计算给出拉、压、剪应力的轴向分布和某些令人关注间位的应力时程曲线，并对射时弹体可能的危险部位提出了具有实用价值的分析。     

基于光纤光栅的PBX声发射监测方法

为解决传统压电传感器(piezoelectric,PZT)不能植入弹药内部监测高聚物粘结炸药(polymer bonded explosives,PBX)损伤问题,利用可调谐窄带光源搭建了基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)微细传感器的PBX声发射监测系统(FBG-AE),开展了PBX单轴拉伸、压缩及断铅实验,对比了FBG与PZT两种传感器的信号特征;同时还开展了FBG方法的环境适应性、信号方向敏感性等研究,以验证该监测系统的基本性能。研究结果表明:虽然试验中FBG信号幅值略低于PZT,但也能产生毫伏级以上输出信号,可以应用于PBX损伤在线监测;在环境温度与变形场分别小于±3℃或±25με范围内时,该FBG-AE系统能够有效监测到PBX上产生的断铅信号;FBG对AE信号方向具有敏感性,在90°和270°方向(即垂直于FBG轴向方向)信号幅值最低,提出并验证了采用弯曲粘贴FBG方法可以减小声发射监测方向敏感性差异,有利于提高PBX损伤定位精度。     

复杂电磁环境下的超声探伤研究

针对复杂电磁环境下传统超声波探头易受电磁波干扰的缺陷,构建基于布拉格光栅传感器的2种超声传感系统。介绍布拉格光栅的原理,利用宽带光源和可调激光系统进行超声探测,构建2种布拉格光栅传感系统,采用布拉格光栅超声传感系统进行伤情探伤,并进行实验验证对比。结果表明:具备可调激光光源布拉格光栅传感器的超声探测系统对超声波具有相当高的灵敏度,在复杂电磁环境下对结构复合材料的超声探伤中可以作为传统的压电传感器的替代品。     

空空导弹多目标测试系统研究

通过试验室手段对导弹进行多目标攻击测试考核,能够及时评估导弹攻击能力,尽早暴露问题。文中首先阐述了实现多目标攻击技术的机理和要素,探索性的提出了一种基于反射内存光纤网络并在试验室环境下能够模拟空中实战条件对导弹进行测试、考核的多目标测试系统研制思路,重点研究对比了两种实施方案的可行性,并就涉及到的关键技术途径进行了探讨。     

基于数字光纤传输的电热炮膛压测试技术

提出了现场存储型测压方式与光纤实时传输测压方式相结合的膛压测试技术,现场存储测压器采用多层电磁屏蔽结构,应用高速收发一体光模块和数字光纤实现了测试数据的实时传输和远程再现.该测试技术有效地解决了电磁干扰问题,提高了膛压测量的可靠性和安全性,获得的测试数据为电热化学炮内弹道特性的研究提供了依据.该测试技术可以拓展应用到各种强电磁场干扰环境下的参数测试场合.     

埋入式光纤传感原理及实验研究--航天Smart结构

对Ｓｍａｒｔ材料／结构中的光纤传感原理进行了探讨,并进行实验研究,首先介绍了Ｓｍａｒｔ结构中常见的埋入式光纤传感器的特点及其工作原理,然后提出了应用多模光纤在编织复合材料Ｓｍａｒｔ结构中进行应变场测量的方案,建立了实验装置,给出了实验结果并进行了讨论。     

Research on Additional Loss of Guidance Optical Fiber

The factors which cause additional losses of guidance optical fiber in wound state were analyzed.A mathematical model used to analyze the macro-bend losses in the cross region producing in the precision winding process was established.For an actual guidance optical fiber,the measured data of the fiber’s additional losses under low temperature and the loss curves with radius were given in the paper.The simulation results were compared with the test data.It shows that the additional losses of optical fiber caused by bending and low temperature can meet the actual requirements of the fiber optical guidance system.The established model can be used to predict the change trend of fiber losses in the winding process with a certain tensile force.