基于光纖光柵傳感網(wǎng)絡的層合板結構沖擊監(jiān)測.pdf

1、隨著航空航天事業(yè)的快速發(fā)展，航空航天飛行器需要具有更優(yōu)異的適應能力才能在當前日益復雜的空間環(huán)境中安全運行，因此飛行器自身材料與結構的性能對其安全性的影響越來越大。而復合材料由于具有高比強度、良好的抗疲勞性、耐腐蝕性以及絕緣、熱導率低等優(yōu)點，得到了良好的發(fā)展與應用，現(xiàn)已廣泛應用于航空制造業(yè)當中。然而在使用過程中外部環(huán)境中振動因素影響下，復合材料內部容易受到產生損傷，如其層間脫層以及纖維斷裂等。這些隱蔽性的損傷降低了復合材料的使用可靠性和安

2、全性。因此對復合材料沖擊定位問題的研究是非常必要的。光纖光柵傳感器對溫度和應變的變化非常敏感，且芯徑細、質量輕、柔韌性好，適合于與柔性充氣結構一體化集成，同時抗電磁干擾能力強、又耐腐蝕等獨特優(yōu)點，得到了廣泛的應用。本文基于光纖光柵傳感技術，研究了基于光纖光柵傳感網(wǎng)絡的復合材料層合板結構沖擊監(jiān)測。主要工作包括以下幾個方面：
　　首先，針對復合材料層合板的結構性能和光纖光柵傳感器的敏感特性，分別研究了不同加載狀態(tài)下的光纖光柵傳感器的溫

3、度敏感特性、光纖光柵傳感器與復合材料預浸料鋪層的相容性研究以及不同結構狀態(tài)的板結構的沖擊敏感特性等三方面內容。探究了溫度和應變對光纖光柵傳感器中心波長偏移作用的獨立性、與復合材料鋪層呈現(xiàn)不同夾角的光纖光柵傳感器的靈敏度以及加筋板狀結構對沖擊響應信號的影響。
　　其次，針對層合板結構的沖擊振動問題，提出了基于AR模型和H距離的光纖光柵沖擊定位方法。分析層合板結構的沖擊振動狀態(tài)，構建了基于光纖光柵傳感器的優(yōu)化布局網(wǎng)絡，實現(xiàn)對板結構沖擊