基于光纖光柵和聲波技術(shù)的材料無損檢測技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學和工業(yè)的飛速發(fā)展，各種各樣的材料在各個行業(yè)受到廣泛的使用，材料的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量越來越受到重視，因此對于材料結(jié)構(gòu)的實時健康監(jiān)測具有重大的意義。
　　本文將聲波技術(shù)和光纖光柵傳感技術(shù)相結(jié)合起來，對復合材料板進行損傷探測可行性研究。以復合材料板為研究對象，建立了超聲波材料損傷檢測系統(tǒng)和光纖光柵信號解調(diào)系統(tǒng)。將理論和實驗相結(jié)合研究了復合材料板在超聲波激勵作用下，用光纖光柵進行接收的損傷探測。首先敘述了材料板損傷檢測的研究意義，并對

2、當前光聲相結(jié)合技術(shù)檢測材料損傷的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做了調(diào)研。其次，對超聲波理論知識進行了簡要分析，說明了超聲波信號在材料板中的傳播特性，對實驗中的超聲波入射方式做了探討。接著，研究了光纖光柵的結(jié)構(gòu)和傳感理論，對超聲波引起的光纖光柵的應變進行了研究分析，并對超聲波軸向作用于光纖光柵時的超聲波反射譜偏移做了實驗研究分析；然后對應變波在光纖光柵中的傳播特性進行了理論說明，研究分析了光纖光柵粘貼工藝、光纖光柵的長度和光纖光柵布設如何選取和優(yōu)化才能使

3、光纖光柵最大限度的響應超聲波信號。之后，利用超聲激勵-FBG接收的FBG波長解調(diào)方法及系統(tǒng)對復合材料的損傷進行了實驗研究分析，詳細闡述了當前常用的幾種光纖光柵解調(diào)方法，闡述了各個解調(diào)方法的優(yōu)缺點，對匹配光柵解調(diào)方法和激光匹配解調(diào)方法做了實驗研究，將這兩種系統(tǒng)運用于超聲波信號的測量，對采集到的信號進行了對比分析，對比了兩種超聲波解調(diào)系統(tǒng)的靈敏度和解調(diào)速度，驗證了光聲結(jié)合方法對于材料損傷檢測的可行性。最后，搭建了超聲激勵-光纖光柵測試系統(tǒng)，