基于光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)的層合板結(jié)構(gòu)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(yīng)能力才能在當前日益復(fù)雜的空間環(huán)境中安全運行，因此飛行器自身材料與結(jié)構(gòu)的性能對其安全性的影響越來越大。而復(fù)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(dǎo)率低等優(yōu)點，得到了良好的發(fā)展與應(yīng)用，現(xiàn)已廣泛應(yīng)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(fù)合材料內(nèi)部容易受到產(chǎn)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(fù)合材料的使用可靠性和安

2、全性。因此對復(fù)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(yīng)變的變化非常敏感，且芯徑細、質(zhì)量輕、柔韌性好，適合于與柔性充氣結(jié)構(gòu)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(yīng)用。本文基于光纖光柵傳感技術(shù)，研究了基于光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)沖擊監(jiān)測。主要工作包括以下幾個方面：
　　首先，針對復(fù)合材料層合板的結(jié)構(gòu)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(fù)合材料預(yù)浸料鋪層的相容性研究以及不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)的板結(jié)構(gòu)的沖擊敏感特性等三方面內(nèi)容。探究了溫度和應(yīng)變對光纖光柵傳感器中心波長偏移作用的獨立性、與復(fù)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(jié)構(gòu)對沖擊響應(yīng)信號的影響。
　　其次，針對層合板結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的沖擊振動狀態(tài)，構(gòu)建了基于光纖光柵傳感器的優(yōu)化布局網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對板結(jié)構(gòu)沖擊