FBG傳感體結(jié)構(gòu)、傳遞特性與接觸力測量.pdf

1、FBG（光纖布喇格光柵）傳感器是一種高精度應(yīng)力應(yīng)變傳感器，目前已廣泛應(yīng)用于大型土木結(jié)構(gòu)以及簡單機(jī)械結(jié)構(gòu)的健康檢測，但一般只停留在較為簡單的應(yīng)力應(yīng)變檢測階段，而在較為復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的FBG應(yīng)用還屬于空白領(lǐng)域。本文針對FBG傳感體結(jié)構(gòu)、應(yīng)變傳遞特性，以及傳感器在巨型重載操作機(jī)夾持界面接觸力測量中的應(yīng)用開展研究。其中的主要問題是FBG傳感器在檢測過程中的維度匹配問題以及非均勻應(yīng)變的求解方法。
　　 為解決在機(jī)械系統(tǒng)中廣泛存在的FBG傳感

2、特性與被測對象的變形之間的維度匹配問題，將FBG傳感技術(shù)與柔順機(jī)構(gòu)的傳感特性相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一個(gè)對平面變形敏感的柔順機(jī)構(gòu)，利用有限元分析軟件進(jìn)行系統(tǒng)特性分析，并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，最后通過對柔順機(jī)構(gòu)的平面位移輸入量與FBG傳感器測量量進(jìn)行對比和計(jì)算，驗(yàn)證其可行性。
　　 為解決兩物體間接觸力的測量問題，引入測量介質(zhì)，通過有限元方法對傳感體結(jié)構(gòu)及其傳感特性進(jìn)行分析，并討論了由被測對象與FBG傳感器之間的尺度相同所引起的非均勻應(yīng)變