材料

0207907光纤智能结构中的光纤联接[刊]/涂亚庆//压电与声光.—2001,23(6).—418～421(L)光纤能以多种不同的构造方式集成并埋入复合材料中来构成可使用的智能结构,但如果没有有效的光纤联接技术,所有的埋入能力和传感器活动就找不到在实际可行的结构中去应用,文章作者对光纤智能结     

曲率光纤传感器的智能夹层系统研究

根据光纤自诊断系统模块化、集成化要求,将曲率光纤传感器以环形布置在PE膜的对称两面,研制了一种智能夹层系统,它可以同时测量结构的曲率和扭转。提出了智能夹层系统的标定方法。对埋有光纤智能夹层的玻璃纤维增强树脂基复合材料试件在CMT6305型电子万能试验机上进行了轴向拉伸、压缩试验和三点式弯曲性能试验,结果表明,智能夹层的埋入对智能结构力学性能有一定的影响,但影响不大。将光纤智能夹层埋入复合材料内部进行了结构曲率测试,在埋入过程中,光纤传感器的完好率达100%。与埋入前的标定结果相比,智能夹层在埋入后的曲率测量最大偏差为5.2%,说明光纤智能夹层可以在埋入复合材料之前进行标定。     

光纤智能金属结构应力应变理论分析及仿真

为了探索光纤智能金属结构中光纤布喇格光栅(FBG)的温度灵敏度,必须对温度变化时光纤智能结构中FBG所受的应力应变进行分析。分析了FBG经过保护再埋入金属后温度变化时的应力应变,推导了FBG埋入金属后的温度灵敏度公式。以FBG埋入铝合金为例,对埋入金属后的FBG受温度变化时的应力应变进行了理论分析并用ANSYS软件进行了仿真(有限元分析),理论和仿真得到了一致结果。     

智能结构中光纤智能夹层系统的研究

根据光纤自诊断系统模块化、集成化要求，提出并研制了光纤智能夹层。这种智能夹层易于制作，且制作过程中光纤传感器完好率达100％，智能夹层的埋入对复合材料拉伸强度影响较小。在此基础上，对光纤智能夹层试件进行了轴向拉伸试验。试验表明，在一定应变范围内，单膜交错光纤中光强-应变之间具有良好的线性关系，可以在埋入复合材料之前进行标定。利用智能夹层内的光纤传感器网络和先进的信息处理技术，可以建立结构损伤主动、在线和实时监测系统。     

智能复合材料光纤传感层的研究

光纤自诊断系统是智能复合材料结构的重要组成部分。但是 ,将光纤传感器阵列埋入复合材料是实现智能复合材料的一个难题。解决这一问题的方法是将光纤传感器集成在一起形成一个模块化的便于埋入复合材料中的光纤传感层。本文探讨两种使用聚酰亚胺制作传感层的方法。一种是把光纤传感器阵列埋入聚酰亚胺薄膜中 ;另一种是用作为光学材料的含氟聚酰亚胺制作矩形 (道沟 )光波导和光传感器。后一种方法制作的传感器模块集成度高、可靠性好 ,是值得注意的发展方向。     

新型智能结构中埋入式曲率光纤传感器的研究

研制了一种新型埋入式曲率光纤传感器,以结构的曲率变形对传感器的输出光强实现强度调制。提出了该传感器的传感机理,对传感器的结构作了改进。将此传感器埋入树脂基复合材料板内部,测量板的弯曲变形。设计了一种智能结构中光纤出口和入口处的新型结构和保护方法。利用此曲率传感器组成准分布式传感系统检测智能结构的形状变化,重建智能结构的形状。     

单丝拔出法在光纤智能复合材料界面研究中的应用

采用单丝纤维拔出法研究光纤智能复合材料中光纤与基体之间界面的剪切强度.为了测量光纤拔出拉伸力,设计了小量程的力传感器,该传感器设计灵敏度为1.91 mV/V,标定结果表明其测试结果不受载荷作用位置的影响.单丝拔出试验研究发现无论光纤埋入长度多短,光纤单丝拔出试验过程中,在埋入端附近总是发生涂敷层破坏,埋入基体部分断在其内部,而纤芯(包括包层)从残留在基体内的涂敷层中拔脱出来的现象.有限元分析结果表明,光纤埋入基体中,埋入的涂敷层在基体材料端面附近会出现应力集中,且埋入长度越短,应力集中程度越大.采用单丝拔出法无法得到光纤与基体结构之间的界面剪切强度值,但试验现象表明,光纤涂敷层与树脂之间是浸润的.     

基于光纤智能夹层的损伤检测系统

介绍了基于光纤智能夹层的损伤检测系统以及该系统的两个关键技术:光纤传感器与材料结构集成以及与静载荷损伤检测算法。标准化、模块化的光纤智能夹层是光纤智能夹层解决了光纤传感器与结构集成的一种实用方法。用聚酰亚胺光制作的纤智能夹层便于存储、运输和埋置,并且可以很方便地埋入或粘贴材料结构,埋入结构对结构的强度和传感器的灵敏度影响不大。为了适应Bragg光栅解调仪的解调速度,本系统采用基于静载荷损伤识别算法。该算法只要求使用结构应变参数,并不需要使用挠度、位移等参数;不需要建立结构的有限元模型;不需要使用优化算法。因此,该算法具有高效、成本低的优点。所设计的软件通用性好,可应用于不同结构和不同类型的损伤。该系统应用于机翼盒段,并成功地实现对盒段上螺钉松动的检测。     

光纤混凝土机敏结构的研究

将光纤传感器埋入混凝土结构中，对结构内部的应力应变进行监测，从而保证结构的健康状况。文章研究了将两种外置式Fabry-Perot干涉型（EFPI）光纤传感器埋入混凝土结构，对结构内部的应变进行了测量，实现了光纤混凝土机敏结构的自诊断功能。     

光纤传感器在混凝土结构内应力检测中的应用

由于光纤传感器体积小，集传感与传输于一体，无电磁干扰等一系列优点，在机敏复合材料中得到广泛应用。文章提出将光纤传感器埋入混凝土结构中，实时、在线监测混凝土结构内部应力状态的变化，即一种机敏建筑结构雏型。讨论了混凝土结构中埋入光纤传感器的埋入方式，受压、受弯引起的光强输出变化与混凝土结构内部状态的关系，并对埋入光纤传感器的混凝土构件三点弯曲梁、圆柱构件进行了实验研究。实验结果表明，光纤传感器的输出变化能反映混凝土构件内部应力变化情况及裂缝的发生、发展等情况     

光纤传感信号的神经网络处理

本文简述了光纤智能结构及系统中应用神经网络对其信号进行处理的必要性,重点对偏振光纤传感、少模光纤传感及光纤传感阵列信号的神经网络处理原理与技术进行了分析,指出了光纤传感信号引入神经网络处理的优点。     

光纤通信用光电集成电路

本文介绍了光电集成电路(OEIC)工艺技术的新思想和新方法;叙述了光纤通信用 OEIC 器件的新结构与特性;分析了 OEIC 用于光纤通信的几个问题。     

纤维光学技术在通信卫星中的应用

本文介绍了纤维光学技术在通信卫星中的应用,所论应用领域包括卫星地面终端微波光纤线路、大孔径相控阵天线和卫星通信转发器。     

Novel Fiberoptic Sensing Array an Fundamental Experiments

A suitable fiberoptic sensing array embedded in the smart structure to monitor quasi-distrbuted froces on the structrue in presented in this paper.Artificial neural networks are used in processing of fiberoptic sensing array signals.Fundamental experiments have been done and the results are also given.     

Novel Fiberoptic Sensing Array and Fundamental Experiments

ＮｏｖｅｌＦｉｂｅｒｏｐｔｉｃＳｅｎｓｉｎｇＡｒｒａｙａｎｄＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓＴＵＹａｑｉｎｇ（ＬｏｇｉｓｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ６３００４２，ＣＨＮ）ＨＵＡＮＧＳｈａｎｇｌｉ...     

机敏材料中的光纤传感与信号处理技术

简述了机敏材料与结构内状态监测，损伤估计用光纤传感器，光纤传感阵列及其输出信号的人工神经网络处理原理、技术的研究进展和发展趋势     

悬臂梁光纤振动传感器的振动光调制模型

本文就采用弹性悬臂梁为振敏体的光纤加速度传感器研究中的关键性理论问题,即振动加速度对光强的调制的理论问题,利用连接器耦合理论推导出了完整的动态解析模型。套用此理论模型可方便地实现光纤振动传感器的计算机仿真和CAD。该模型还是光纤加速度传感系统信号处理的理论依据并可推广应用于其它光纤振动传感器的研究中。文中给出了利用计算机模拟出来的结果。     

光纤传感网络用于机敏复合材料的研究

探索采用一种埋入材料或结构内的结构简单、性能优良的刻纹光纤传感阵列对结构内应变、应力以及外部冲击造成的损伤等状态参数进行实时检测。埋置于教－１１飞机复合材料垂尾内光纤网络的实验显示了该方法的可行性。     

A Neonatal Fiberoptic Probe for Oximetry and Dye Curves

Development of a miniaturized fiberoptic/dye probe is described for intended application with a neonatal 5 French (FR) umbilical artery catheter (UAC). A simplified model of the optical system leads to the choice of 5 mil plastic fibers for which a large numerical aperture compensates for high absorption losses at 930 nm over short distances. Initial dog trials have yielded excellent in situ oximetry measurements and dye curves that clearly show the recirculation component.     

光纤传感器用于单模光纤色散测试的研究

光纤传感器可以探测诸种外界因素的变化，如速度，电流，温度等。文中介绍了将相位调制．干涉型光纤传感器用于测量单模光纤的色散，给出了详细的分析，并通过实验进行了有益的探索，最后的结果是令人满意的。