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| 用于船舶结构监测的大量程光纤布拉格光栅应变传感器 | |
| 引用本文： | 吴晶,吴晗平,黄俊斌,顾宏灿.用于船舶结构监测的大量程光纤布拉格光栅应变传感器[J].光学精密工程,2014,22(2):311. |
| 作者姓名： | 吴晶 吴晗平 黄俊斌 顾宏灿 |
| 作者单位： | 吴晶:海军工程大学 兵器工程系, 湖北 武汉 430033武汉工程大学 光电子系统技术研究所, 湖北 武汉 430205海军工程大学 管理工程系, 湖北 武汉 430033 吴晗平:海军工程大学 兵器工程系, 湖北 武汉 430033武汉工程大学 光电子系统技术研究所, 湖北 武汉 430205 黄俊斌:海军工程大学 兵器工程系, 湖北 武汉 430033 顾宏灿:海军工程大学 兵器工程系, 湖北 武汉 430033 |
| 基金项目： | 国家总装备部十二五预研资金资助项目(No.51327030202) |
| 摘 要： | 平板结构的贴片式光纤光栅传感器应变测量范围较小,难以满足船舶结构健康监测中的应变测量要求。本文采用不锈钢材质,设计了一种采用环形平面弹簧和平板复合结构的贴片式传感器,通过环形平面弹簧结构将复合结构的大应变转化为光栅的小应变,降低被测物体与光栅之间的应变耦合系数,实现了大应变测量。理论分析了复合结构的传感原理,通过有限元方法仿真了该结构的应力分布,结果证明了该结构能够实现大应变测量。将传感器胶粘在特种钢试件上进行了载荷试验,试验结果表明:该复合结构传感器的量程大于20 000με,且线性度较好,相关系数大于0.99。另外,设计的传感器体积较小,便于安装,能较好地解决船舶结构健康监测中的大应变测量问题。 |
| 关 键 词： | 光纤传感器 光纤布拉格光栅 应变传感器 健康监测 船舶结构 复合结构 有限元法 |
| 收稿时间： | 2013/5/28 |
Large range FBG sensor for ship structure health monitoring |
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| Abstract: | |
| Keywords: | fiber sensor Fiber Bragg Grating(FBG) strain sensor health monitoring ship structure composite structure finite element method |
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