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简论超声激励下光纤光栅传感响应特性查抄袭率怎么

收藏本文 2024-03-26 点赞:27653 浏览:122344 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:对机械结构的损伤裂纹进行有效检测构成了设备健康运转的基础,为经济进展和人生安全提供了保障。传统的损伤识别策略难以实现对结构的实时多点动态监测,而且在实际工况下电类传感器容易受到环境噪声的影响,故探伤效果并不理想。由此我们提出通过光纤光栅传感器对结构中超声波的检测,实现对结构健康监测的新策略。本论文主要探讨光纤光栅在无缺陷结构中对超声的传感响应特性,以此作为损伤识别探讨的基础。论文以基于超声激励的光纤光栅传感检测系统的工作性能出发,试验探讨不同超声激励方式下光纤光栅对超声波的响应特性,确定了光纤光栅分布传感的测点位置,实现了光纤光栅对超声的分布测量。论文的主要内容包括:1.“超声激励—光纤光栅传感”测试系统的工作性能探讨。获取了该系统的工作性能指标。同时考察了光源设置参数的变化对其工作性能的影响。提出合理设置参数的策略和需要注意的不足;2.利用光纤光栅边沿解调系统对超声波进行检测,成功提取了不同金属材料中的超声。探讨了当超声入射角和激发频率等超声激励方式不同时,光纤光栅对超声的响应规律;3.探讨了光纤光栅对超声的一维和二维空间响应特性。一维空间特性主要揭示超声声源和光纤光栅的距离变化对光纤光栅响应特性的影响规律,二维空间特性主要探讨声轴和光纤轴线成不同角度位置时,光纤光栅的响应特点;4.根据以上探讨结论,确定了光纤光栅分布检测超声的测点位置。实验发现,用于分布传感的光纤光栅都能有效感知同一激励源激发的超声,说明光纤光栅的安装位置和布置策略是合适的。本课题的探讨工作将对超声激励下的光纤光栅无损探伤不足的探讨提供实践经验,将在在役大型工业设备和装置的维护方面有很好的运用前景和现实作用。关键词:光纤光栅论文超声波论文响应特性论文分布测量论文

    摘要4-5

    Abstract5-7

    目录7-10

    第一章 绪论10-18

    1.1 课题的探讨背景及作用10-11

    1.2 国内外进展概况11-16

    1.2.1 国外进展概况11-14

    1.2.2 国内进展概况14-16

    1.3 论文的探讨内容及结构安排16-18

    第二章 超声激励—光纤光栅传感的基本原理18-35

    2.1 超声波及其波型18-19

    2.2 超声波的传播特性19-21

    2.2.1 超声的主要特点量19-20

    2.2.2 超声斜入射与波形转换20-21

    2.3 兰姆波及其传播特性21-25

    2.3.1 群速度和相速度22-23

    2.3.2 兰姆波的频散特性23-24

    2.3.3 兰姆波的激励方式24-25

    2.4 超声换能器25

    2.5 光纤光栅及其传感原理概述25-30

    2.5.1 光纤的基本概念25-26

    2.5.2 光纤光栅及其传感原理26-27

    2.5.3 光纤光栅的应力特性浅析27-30

    2.6 光纤光栅对超声纵波的响应特性30-34

    2.6.1 超声信号的数学模型30

    2.6.2 超声对光栅反射率的影响30-31

    2.6.3 布拉格光栅的多层模浅析法31-34

    2.7 本章小结34-35

    第三章 超声激励—光纤光栅传感的测试系统探讨35-51

    3.1 引言35

    3.2 测试系统的组成与工作原理35-39

    3.2.1 线性解调系统35-36

    3.2.2 可调谐F-P滤波解调系统36-37

    3.2.3 匹配光栅解调系统37-38

    3.2.4 可调激光边沿滤波解调系统38-39

    3.2.5 解调系统的选定39

    3.3 测试系统工作性能的试验探讨39-50

    3.3.1 测试系统的工作性能指标39-40

    3.3.2 测试系统静态试验中关键物理量的转化40-44

    3.3.3 测试系统的工作性能参数44-49

    3.3.4 光纤光栅解调仪性能参数49-50

    3.4 本章小结50-51

    第四章 超声激励方式的试验探讨51-65

    4.1 超声激励—光纤光栅传感系统51-52

    4.2 超声信号的获取及评价52-55

    4.2.1 超声信号的获取52-53

    4.2.2 超声信号的浅析53-55

    4.3 不同超声激励方式的试验探讨55-64

    4.3.1 试验设计56

    4.3.2 试验历程56-58

    4.3.3 超声作用于不同材料时光纤光栅的响应58-60

    4.3.4 光纤光栅对不同频率的超声的响应60-61

    4.3.5 光纤光栅对不同超声入射角的响应61-63

    4.3.6 结论63-64

    4.4 本章小结64-65

    第五章 超声激励下的光纤光栅空间响应特性探讨65-79

    5.1 不同激励方式下的距离和频散65-68

    5.2 光纤光栅对超声的一维空间响应68-70

    5.3 光纤光栅对超声的二维空间响应70-73

    5.4 光纤光栅对超声的分布传感73-78

    5.4.1 声场扩散角的确定73-75

    5.4.2 光纤光栅分布传感测点位置的确定75-78

    5.5 本章小结78-79

    第六章 总结与展望79-81

    6.1 总结79-80

    6.2 展望80-81

    致谢81-82

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