金屬化光纖Bragg光柵釬焊智能金屬結(jié)構(gòu).pdf

1、近年來(lái),由于光纖Bragg光柵(FBG)具有高靈敏度、抗電磁干擾、抗腐蝕、體小質(zhì)輕等特點(diǎn)。因此,在航空、光通信、建筑等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。而將光纖布拉格光柵傳感器嵌入到金屬構(gòu)件中,以此獲得智能金屬構(gòu)件,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)智能金屬結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并作出響應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的全方位控制,并提高系統(tǒng)的安全性、可靠性。
　　 本文簡(jiǎn)單介紹了光纖光柵的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用現(xiàn)狀,改進(jìn)了光纖光柵化學(xué)鍍加電鍍的金屬化保護(hù)增敏方法,并對(duì)金

2、屬化保護(hù)過(guò)程中光纖光柵中心波長(zhǎng)的變化進(jìn)行了試驗(yàn)研究分析。對(duì)金屬化保護(hù)后的光纖光柵進(jìn)行了恒溫水箱的溫度傳感試驗(yàn)。在此溫度傳感試驗(yàn)基礎(chǔ)上,為了對(duì)焊接熱影響區(qū)的溫度和應(yīng)變進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和控制,進(jìn)一步做了薄板TIG焊接熱影響區(qū)溫度場(chǎng)的FBG網(wǎng)絡(luò)測(cè)量;最后再將金屬化保護(hù)后的光纖Bragg光柵表面釬焊到金屬懸臂梁結(jié)構(gòu)上,構(gòu)建了光纖光柵智能結(jié)構(gòu)應(yīng)力傳遞模型:進(jìn)而對(duì)金屬化光纖光柵中心波長(zhǎng)與應(yīng)力應(yīng)變、外加荷載之間的關(guān)系進(jìn)行研究分析,并運(yùn)用ANSYS進(jìn)行了模

3、擬驗(yàn)證。
　　 具體工作包括:
　　 (1)在前人的基礎(chǔ)上改進(jìn)了光纖光柵的金屬化保護(hù)工藝方法,獲得了具有良好保護(hù)效果的金屬鍍層以及具有耐高溫特性和良好傳感性能的光纖光柵。
　　 (2)研究了金屬化保護(hù)工藝過(guò)程中對(duì)光纖光柵中心波長(zhǎng)和傳感特性的影響。
　　 (3)對(duì)金屬化保護(hù)后的光纖光柵進(jìn)行了恒溫水箱溫度傳感試驗(yàn),以及對(duì)低碳鋼薄板TIG焊熱影響區(qū)溫度場(chǎng)進(jìn)行了溫度傳感試驗(yàn)。
　　 (4)建立了光纖智能金