基于光纖光柵傳感技術的應力波檢測及應用.pdf

1、近年來，沖擊載荷及應力波等名詞不斷出現(xiàn)在各類工程領域乃至人們的日常生活中。材料在靜、動載荷下的力學行為不同，針對動態(tài)載荷問題需要運用應力波理論對其進行分析。隨著動力學理論的發(fā)展及完善，應力波已大量應用于爆炸學、地震學、材料學等各個領域中。利用應力波進行結(jié)構(gòu)的缺陷檢測是近些年來提出的新方法，其中以管道的缺陷檢測最為熱門。管道以遠距離傳輸、無能耗、使用持久等優(yōu)點，在運輸行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。若管道發(fā)生泄漏，不但國家經(jīng)濟受損，居民的健康乃至

2、生命都可能受到威脅。因此，對管道的缺陷檢測顯得十分必要。
　　光纖光柵傳感器作為一種光無源傳感器件，具有精度高、度高、體積小、抗電磁干擾能力強、能夠進行網(wǎng)絡化傳感且便于遠距離傳輸?shù)葍?yōu)點，在各類工程應用中得到了大量應用。
　　論文的創(chuàng)新點及主要的研究內(nèi)容如下:
　　1、結(jié)合彈性應力波的理論基礎及光纖光柵的傳感原理，提出利用光纖光柵傳感系統(tǒng)對彈性桿中的應力波進行檢測的方法，并將該系統(tǒng)應用于管道的缺陷定位檢測中。
　　

3、2、介紹了一維彈性桿中應力波檢測技術的發(fā)展，概述應力波對管道缺陷檢測的應用。簡述了光纖光柵傳感器的發(fā)展、傳感特性、應用現(xiàn)狀及解調(diào)方法。
　　3、通過建立兩彈性桿共軸碰撞模型對應力波傳播進行了仿真分析，得到應力波的傳播規(guī)律。通過對管道中產(chǎn)生的應力波進行仿真分析，確定使用L(0，1)模態(tài)波檢測缺陷的方法。
　　4、利用光纖光柵測試系統(tǒng)和應變片測試系統(tǒng)對彈性桿中的應力波進行了實驗檢測，對兩者的檢測信號進行了時域及頻域分析。利用光纖