基于光纖光柵傳感技術(shù)的應(yīng)力波檢測(cè)及應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，沖擊載荷及應(yīng)力波等名詞不斷出現(xiàn)在各類工程領(lǐng)域乃至人們的日常生活中。材料在靜、動(dòng)載荷下的力學(xué)行為不同，針對(duì)動(dòng)態(tài)載荷問題需要運(yùn)用應(yīng)力波理論對(duì)其進(jìn)行分析。隨著動(dòng)力學(xué)理論的發(fā)展及完善，應(yīng)力波已大量應(yīng)用于爆炸學(xué)、地震學(xué)、材料學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域中。利用應(yīng)力波進(jìn)行結(jié)構(gòu)的缺陷檢測(cè)是近些年來(lái)提出的新方法，其中以管道的缺陷檢測(cè)最為熱門。管道以遠(yuǎn)距離傳輸、無(wú)能耗、使用持久等優(yōu)點(diǎn)，在運(yùn)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(guó)家經(jīng)濟(jì)受損，居民的健康乃至

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

3、2、介紹了一維彈性桿中應(yīng)力波檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，概述應(yīng)力波對(duì)管道缺陷檢測(cè)的應(yīng)用。簡(jiǎn)述了光纖光柵傳感器的發(fā)展、傳感特性、應(yīng)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(duì)應(yīng)力波傳播進(jìn)行了仿真分析，得到應(yīng)力波的傳播規(guī)律。通過對(duì)管道中產(chǎn)生的應(yīng)力波進(jìn)行仿真分析，確定使用L(0，1)模態(tài)波檢測(cè)缺陷的方法。
　　4、利用光纖光柵測(cè)試系統(tǒng)和應(yīng)變片測(cè)試系統(tǒng)對(duì)彈性桿中的應(yīng)力波進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，對(duì)兩者的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行了時(shí)域及頻域分析。利用光纖