光纤光栅传感器原理与技术研究:基于飞机制造领域复合材料结构健康监测应用

1 绪论 2 光纤光栅传感原理与CFRP复合材料基本理论 2.1 光纤光栅应变传感原理及温度补偿 2.1.1 光纤光栅应变传感原理 2.1.2 光纤光栅温度传感原理 2.1.3 光纤光栅应变测量的温度补偿问题 2.2 光纤光栅的分类与制作方法 2.2.1 光纤光栅的分类 2.2.2 光纤光栅的制作方法 2.3 光纤光栅波长解调技术 2.3.1 边缘滤波解调法 2.3.2 匹配光纤光栅滤波法 2.3.3 光谱检测解调技术 2.3.4 非平衡Mach—Zehnder干涉解调法 2.3.5 可调谐滤波器扫描法 2.3.6 可调谐激光器波长解调法 2.4 光纤光栅传感网络复用技术 2.5 CFRP复合材料应力应变相关理论 2.6 CFRP层合板冲击损伤理论 参考文献 3 航空航天领域FBG传感技术研究现状 3.1 常温下航空航天领域FBG传感技术研究 3.1.1 美国的FBG传感技术研究 3.1.2 欧洲的FBG传感技术研究 3.1.3 日韩等国家和地区的FBG传感技术研究 3.1.4 国内的FBG传感技术研究 3.2 恶劣环境下的FBG传感技术研究 3.2.1 低温环境下FBG传感技术研究 3.2.2 高温环境下FBG传感技术研究 参考文献 4 FBG复合材料结构健康监测研究现状 4.1 美国的研究现状 4.2 欧洲的研究现状 4.3 日韩等国家和地区的研究现状 4.4 国内的研究现状 4.5 小结 参考文献 5 演化算法求解光纤光栅结构参数 5.1 差分演化算法求解光纤光栅结构参数进展 5.2 差分演化算法简介 5.3 差分演化算法求解FBG结构参数 5.4 基于差分演化算法的啁啾光纤光栅参数重构 5.5 基于差分演化算法的光纤光栅应力分布重构 5.6 小结 参考文献 6 光纤光栅传感信号分析与处理 6.1 小波滤波原理 6.1.1 基本概念 6.1.2 小波变换中常用的三个基本概念 6.1.3 小波变换的特点及重要性质 6.2 小波滤波降噪 6.3 高斯拟合寻峰 6.4 结果分析 6.5 小结 参考文献 7 复合材料FBG温度应力特性研究 7.1 测量原理 7.2 FBG传感器的封装 7.3 复合材料常温拉伸应变测试 7.3.1 异侧粘贴实验 7.3.2 同侧粘贴实验 7.3.3 复合材料损伤实验 7.4 结果分析 7.5 小结 参考文献 8 CFRP悬臂梁振动性能FBG研究 8.1 CFRP悬臂梁振动性能研究 8.2 CFRP悬臂梁受迫振动的FBG监测 8.3 CFRP悬臂梁阻尼振动的FBG研究 8.4 CFRP悬臂梁结构损伤对振动性能的影响 8.5 本章小结 参考文献 9 CFRP层板损伤FBG探测 9.1 CFRP超低温损伤研究 9.1.1 CFRP常温无损状态下的弯曲模量与抗弯刚度测量 9.1.2 CFRP液氮浸泡后的弯曲模量与抗弯刚度测量 9.2 CFRP平板结构准静态荷载测试和低速冲击损伤研究 9.2.1 CFRP平板结构准静态荷载下的FBG应变监测 9.2.2 相同冲击能量时CFRP平板结构冲击信号捕捉 9.2.3 不同冲击能量时CFRP板的冲击信号监测及损伤 9.3 本章小结 参考文献