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《武汉理工大学》 2011年
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光纤传感技术在复合材料冲击检测中的应用基础研究

喻晨曦  
【摘要】:复合材料具有强度高、硬度高、重量轻、热稳定性好、加工成型方便、弹性优良和耐化学腐蚀等特点,在军事、航天、交通、电子电气、建筑等领域得到了广泛的应用。然而由于其对裂纹损伤的敏感程度低,导致抗剪强度较弱,因此在某些应用场合需要实时监测复合材料的损伤情况。在过去几年中,布拉格光纤光栅传感器凭借其本质安全、质轻径细、高灵敏度、不受磁场干扰等优异性能在传感领域得到了充分肯定,非常适合于各种工程中应变、温度等物理量的监测情况。本文试图通过理论与实验相结合的方法,探讨光纤传感技术实时在线监测复合材料受外力或冲击作用下的应变和损伤的可行性,并力求发现一些规律性的结论,为光纤传感技术在复合材料冲击监测的应用奠定基础。 本文的主要工作如下: 介绍了复合材料结构监测的发展史、应用现状、以及光纤传感技术应用于复合材料结构监测的优越性。介绍了光纤光栅的传感机理、光纤光栅波长漂移与温变和应变的依赖关系,以及SM130光纤光栅传感解调仪的特点。 从理论上探讨了弹性约束下的条形复合板材在不同压力下的应变规律,以及光纤光栅中心波长随光栅粘贴角、测点位置及外力的变化规律。 制作了玻璃纤维增强树脂复合材料层合板,利用SM130光纤光栅解调仪,实验研究了固定约束下的条形复合板材在不同外力作用下的形变,以及光纤光栅中心波长随光栅粘贴角、测点位置及外力的变化规律。 利用SM130光纤光栅解调仪,监测并探讨了固定约束下的条形复合板材在不同冲击能量下光纤光栅的波长漂移和动态应变,以及中心波长随冲击能量、测点位置及时间的变化规律。 实验研究了二维复合板材受到一定的冲击力后,以不同角度刚性粘贴在板材上的五个光纤光栅的中心波长随时间的动态变化,了解不同粘贴角对中心波长振幅的影响。 为了与实验结果对比,使用ANSYS有限元软件,对二维复合板材的冲击实验进行了模拟,以增加对复合板材冲击应变情况的了解。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP212.14;TP274

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张彦中,宁荣昌;复合材料层合板抗冲击损伤的参数表征[J];航空材料学报;1995年01期
2 董晓马,张为公;光纤智能复合材料的研究及其应用前景[J];测控技术;2004年10期
3 赵国华;用ANSYS进行复合材料层合板的冲击应力场模拟[J];机床与液压;2005年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘德力;碳纤维复合材料封装FBG传感器研究[D];武汉理工大学;2007年
【共引文献】
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1 魏世明,柴敬,李毅;岩梁小变形的光纤光栅检测方法研究[J];地下空间;2005年S1期
2 陈长勇,乔学光,贾振安,付海威,郭团,孙安;光纤光栅传感应用中的波长编码信号解调技术[J];半导体光电;2003年02期
3 黄山,赵华凤,俞涛,周开军,刘海涛;光纤光栅温度补偿桥式结构[J];半导体光电;2003年06期
4 巩宪锋,王长松,郭转运,吕可诚;FFP边带滤波技术研究[J];半导体光电;2004年01期
5 罗洪,熊水东,陈儒辉,胡永明,倪明,孟洲;全保偏光纤加速度矢量传感器的设计与实验[J];半导体光电;2004年03期
6 杨华勇,周伟林,李智忠,孙崇峰,胡永明;窄带激光器调谐的光纤光栅波长移位解调[J];半导体光电;2005年01期
7 宋贵才,全薇,宁国斌,金光勇,闫晓媛,任重,梁柱;伞形端头光源—光纤耦合器[J];兵工学报;2004年03期
8 胡曙阳,何士雅,赵启大,田大伟,邵晴,王智群,董波;一种光纤光栅气压调谐方法[J];北京工业大学学报;2004年04期
9 梁磊,姜德生,周雪芳,南秋明;光纤Bragg光栅传感技术在桥梁预应力监测中的应用研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2003年02期
10 翟峰,陈学军,余成波;智能光纤传感器应用于轻轨轨道安全自动监测初探[J];重庆工学院学报;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 庄卫星;金轶群;;FTTH用高强度抗弯曲单模光纤[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
2 董晓马;王忠辉;;智能复合材料中FBG智能夹层的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(9)[C];2007年
3 王术军;张保洲;;原位分光测试系统的研制[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
4 钟小江;仝卫国;李宝树;;小波分析在光纤光栅传感信号处理中的应用[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
5 程小全;赵龙;;缝合复合材料技术与发展[A];复合材料技术与应用可持续发展工程科技论坛论文集[C];2006年
6 毕卫红;付广伟;吴国庆;;基于光纤光栅传感器在汽车轮胎状态监测中应用的研究[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
7 陈世同;高洪涛;李绪友;刘利强;;光纤陀螺用光纤耦合器的制造与应用分析[A];2005年惯性器件材料与工艺学术研讨暨技术交流会论文摘要集[C];2005年
8 杨波;彭俊毅;;光纤光栅传感器在现代大型飞机中的应用探讨[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
9 王鑫;宋章启;张学亮;孟洲;;Sagnac干涉式光纤水听器传感特性理论研究[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史建平;反复低速冲击下短纤复材的损伤研究[D];铁道部科学研究院;2000年
2 王权陡;计算机控制离轴非球面制造技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
3 郑龙江;光纤式海藻叶绿素a浓度的荧光测量理论与实验研究[D];燕山大学;2002年
4 杨华勇;反射式强度型光纤传感器强度调制特性的数学模型与关键技术的研究[D];国防科学技术大学;2002年
5 刘剑飞;高速光纤通信系统中的偏振模色散及其补偿技术的研究[D];天津大学;2003年
6 张瑞峰;全光纤滤波技术研究[D];天津大学;2003年
7 周荣星;多轴向经编针织结构增强材料低速冲击能量吸收特性研究[D];东华大学;2002年
8 徐新华;光纤光栅光谱特性及其在WDM全光网中的应用研究[D];东南大学;2003年
9 阎春生;光纤过程层析成像技术研究[D];清华大学;2003年
10 邵永红;光学梳状滤波器技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘佳秋;基于长周期光纤光栅化学敏感性的研究[D];吉林大学;2005年
2 张鹰;光纤布拉格光栅传感器交叉敏感问题基础研究[D];吉林大学;2005年
3 余俊;基于光纤柜位计的多参数气柜监测方法和技术研究[D];武汉理工大学;2005年
4 彭仁翔;激光去除光纤涂敷层的研究[D];武汉理工大学;2005年
5 陆耀东;弯曲光纤光栅的研究[D];福建师范大学;2001年
6 冯(吉吉)(王君);半导体激光器与锥形光纤耦合技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
7 周承湖;光纤光栅在建筑物应变测量中的应用[D];北京工业大学;2002年
8 张玉艳;光推动差动电容式油罐液位测量系统的研究[D];燕山大学;2002年
9 杨影;光纤荧光海藻叶绿互a浓度实时测量系统的研究[D];燕山大学;2002年
10 张琦;Si(Ge)/SiC/SiO_2多层介质膜红外空芯传能光纤的研究[D];燕山大学;2002年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宁荣昌,王孝忠;环氧玻璃钢层合板低速冲击损伤特性的研究(Ⅰ)[J];玻璃钢/复合材料;1992年03期
2 姜德生,梁磊,南秋明;光纤Bragg光栅传感特性的实验研究[J];传感器技术;2003年07期
3 信思金,柴伟;光纤Bragg光栅温度传感器封装方法研究[J];传感器技术;2004年04期
4 恽斌峰,汪弋平,崔一平;一种新型的光纤光栅温度增敏技术[J];东南大学学报(自然科学版);2005年03期
5 武湛君,张博明,万里冰;单根光纤光栅监测复合材料固化工艺过程多目标参量技术的研究[J];复合材料学报;2004年06期
6 姜德生,梁磊,周雪芳,南秋明,陈大雄,赵申;光纤光栅机敏混凝土的研究[J];硅酸盐通报;2003年03期
7 孙安,乔学光,贾振安,郭团,陈长勇,刘永芳;一种新颖的温度补偿光纤光栅应力传感测量技术[J];光学技术;2003年05期
8 张伟刚,周广,梁龙彬,开桂云,赵启大,董孝义;混合聚合物光纤光栅封装元件的温敏实验[J];光子学报;2001年08期
9 董兴法,付圣贵,姜莉,开桂云,董孝义;用于结构损伤诊断的实用型光纤光栅传感器研究[J];光子学报;2004年01期
10 王殿富,万里冰,张博明,武湛君;光纤传感器在复合材料固化监测中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;2002年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 梁磊;光纤光栅智能材料与结构理论和应用研究[D];武汉理工大学;2005年
2 曹晔;光纤光栅传感器解调技术及封装工艺的研究[D];南开大学;2005年
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1 郭裕强;嵌入式复合材料FBG传感器的研究[D];武汉理工大学;2006年
2 周国鹏;光纤布拉格光栅传感器封装与应变/温度分离技术[D];南京航空航天大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵勇;光纤传感技术在油气检测中的应用[J];电子设计应用;2004年02期
2 张兴周;Bragg光纤光栅与光纤传感技术[J];光学技术;1998年04期
3 吴浩;;光纤传感技术的比较[J];通讯世界;2007年12期
4 何伟,王昌,李捷,汤风帆,李剑芝,姜德生;长周期光纤光栅横向压力传感特性的研究[J];武汉理工大学学报;2004年08期
5 孟洲;胡永明;姚琼;宋章启;张振慧;;《光纤传感技术》研究生课程改革探讨[J];中北大学学报(社会科学版);2007年02期
6 廖延彪;光纤传感发展近况[J];光电子技术与信息;2000年03期
7 何伟,李剑芝,陈宏波,梅加纯;多模光纤光栅的应变传感特性[J];传感器技术;2003年12期
8 苑立波;光纤光栅原理与应用(Ⅱ)──光纤光栅制作方法[J];光通信技术;1998年04期
9 卓锋,王均宏,李唐军,赵玉成;用于分析双波长光纤光栅的矩阵运算法[J];光电子.激光;2001年04期
10 王目光,魏淮,简水生;复合型双周期光纤光栅的理论与实验研究[J];物理学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张铭;杨德兴;;一种光纤光栅式飞机驾驶杆力传感器[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
2 关致和;周宏山;邵海涛;赵先龙;阮锐;;光纤光栅在海洋测绘中应用研究[A];2000年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2000年
3 黄锐;蔡海文;方祖捷;陈高庭;;调节光纤光栅参数的一种新方法[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
4 徐明政;孙延辉;;石油工业光纤光栅传感技术的研究与应用[A];第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集[C];2011年
5 闻传花;李玉权;;星间激光通信中光纤光栅的应用研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
6 倪明;杨华勇;李智忠;胡永明;;光纤光栅水听器[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
7 刘立;陈伟民;章鹏;吴俊;刘浩;;基于光纤光栅的缆索锚固区索力测量传感器[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
8 周智;欧进萍;;FBG智能传感器及其在土木工程中的应用研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
9 陈金明;汤立群;;光纤光栅频谱和曝光特性研究[A];复合材料力学的现代进展与工程应用——全国复合材料力学研讨会论文集[C];2007年
10 牛永昌;饶云江;胡爱姿;陈爱军;高庆;马任飞;;长周期光纤光栅带宽分析[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 欢静;光纤传感技术让地灾监测更精准[N];中国矿业报;2010年
2 杨凤鸣;神奇的光纤光栅[N];中国电力报;2004年
3 记者 路平 通讯员 卢欣;共推光纤传感技术应用[N];广东科技报;2011年
4 记者 马金;南大光纤传感技术通过专家鉴定[N];南京日报;2010年
5 记者 龙莉;光纤传感技术应用研讨会召开[N];中国石油报;2000年
6 山东 李保军;浅谈光纤光栅传感器[N];电子报;2005年
7 驻武汉记者 黎江东 通讯员 晓甘;光纤传感技术步入产业化[N];中国建材报;2000年
8 撰稿 杨林兴 叶兴其 黄建元 高雪原;争当行业领舞者[N];上海科技报;2010年
9 记者 刘志伟 通讯员 阮聪;武汉首次颁出科技重大贡献奖[N];科技日报;2009年
10 记者 李佳 通讯员 阮聪;姜德生秦顺全分获50万元[N];长江日报;2009年
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1 王静;光纤光栅多参数传感理论技术研究及在地下工程灾害监测中的应用[D];山东大学;2011年
2 韩悦文;面向物联网应用的大容量光纤光栅传感网络的研究[D];武汉理工大学;2012年
3 张锦龙;基于光纤光栅的传感和解调技术研究[D];北京邮电大学;2009年
4 沈小燕;光纤光栅应变传感及扩大应变传感范围的技术研究[D];天津大学;2010年
5 沈永良;基于旋光色散效应的光纤光栅传感解调方法研究[D];黑龙江大学;2012年
6 颜玢玢;特殊结构光纤光栅理论与应用技术[D];北京邮电大学;2010年
7 王月明;光纤光栅传感产业化技术研究及应用[D];武汉理工大学;2009年
8 倪凯;光纤光栅制备及传感应用研究[D];浙江大学;2011年
9 倪娟;光纤光栅在微波光子学中的应用[D];浙江大学;2011年
10 刘伟升;光纤光栅传感与光纤光栅激光器的应用研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 喻晨曦;光纤传感技术在复合材料冲击检测中的应用基础研究[D];武汉理工大学;2011年
2 周勇;光纤光栅城轨计轴技术[D];武汉理工大学;2010年
3 程立伟;磁光光纤光栅的偏振相关特性研究[D];电子科技大学;2010年
4 李崇真;磁光光纤光栅的双折射特性与磁可调性研究[D];电子科技大学;2011年
5 魏文星;基于ARM的嵌入式光纤光栅振动检测系统[D];山东大学;2010年
6 程洁琳;基于变迹光纤光栅的慢光孤子特性理论研究[D];北京邮电大学;2011年
7 姜旭;基于LabVIEW的电力测温软件系统的设计与实施[D];北京邮电大学;2010年
8 赵玲君;光纤光栅传感器交叉敏感问题的研究[D];江南大学;2011年
9 万贤杰;基于可调谐光源的光纤光栅温度监测系统在电网上的应用[D];中国科学技术大学;2011年
10 张丽莹;基于光纤光栅的加速度传感技术[D];黑龙江大学;2010年
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