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基于BOTDA的隧道变形监测技术研究 被引量:15
1
作者 张桂生 毛江鸿 +1 位作者 何勇 金伟良 《公路》 北大核心 2010年第2期204-209,共6页
由于隧道工程所处环境的特殊性与复杂性,为保证安全运营,须对其进行长期变形监测,提出了一种将气吹敷设传感光纤法和真空灌浆固定传感光纤法相结合的光纤传感器铺设方法。该方法能在较短施工期内将分布式光纤传感器准确埋入混凝土内部,... 由于隧道工程所处环境的特殊性与复杂性,为保证安全运营,须对其进行长期变形监测,提出了一种将气吹敷设传感光纤法和真空灌浆固定传感光纤法相结合的光纤传感器铺设方法。该方法能在较短施工期内将分布式光纤传感器准确埋入混凝土内部,同时采用经典剪滞理论分析了该方法铺设的传感光纤感应结构应变的有效性,并结合工程应用介绍了基于分布式光纤传感系统的隧道变形监测技术的基本方法。 展开更多
关键词 隧道工程 变形监测 分布式光纤传感器 光纤埋设
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基于DM9161EP的嵌入式光纤以太网传输系统设计 被引量:11
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作者 周鑫 田晔非 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第6期42-46,共5页
针对嵌入式以太网设备在传输距离上受限,不能很好地应用于需要远程网络传输的场景,设计了一种适合长距离网络传输的光纤以太网传输系统,以DM9161EP和STM32F407嵌入式芯片为核心,进行了嵌入式以太网光纤传输的硬件与软件设计。首先给出... 针对嵌入式以太网设备在传输距离上受限,不能很好地应用于需要远程网络传输的场景,设计了一种适合长距离网络传输的光纤以太网传输系统,以DM9161EP和STM32F407嵌入式芯片为核心,进行了嵌入式以太网光纤传输的硬件与软件设计。首先给出了系统的总体设计框架,详细分析并设计了供电电路与光纤以太网通讯电路,在硬件基础上根据芯片性能完成了DM9161EP芯片驱动设计,移植应用LWIP协议栈使系统实现了TCP/IP协议功能。最后通过样品进行测试,表明文中设计的以太网传输方案在长距离传输时具有良好的稳定性,具备低延时、低丢包率的特性,十分适合工业领域等需要长距离传输的应用场景使用。 展开更多
关键词 DM9161EP 嵌入式 光纤 以太网 LWIP协议栈
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基于嵌入式系统的电力光纤信号测试仪的设计与实现 被引量:8
3
作者 万敏 邱细虾 +2 位作者 熊刚 曾润 伍明铭 《电子设计工程》 2017年第13期147-150,155,共5页
基于掌握变电站设备的运行状态,对变电站系统实现实时监控的目的,本文研究设计了一种基于嵌入式系统的电力光纤信号分析仪。系统基于IEC61850标准,硬件上结合嵌入式系统特点,完成外围电路及光信号转换、FT3解码等模块设计,软件上完成外... 基于掌握变电站设备的运行状态,对变电站系统实现实时监控的目的,本文研究设计了一种基于嵌入式系统的电力光纤信号分析仪。系统基于IEC61850标准,硬件上结合嵌入式系统特点,完成外围电路及光信号转换、FT3解码等模块设计,软件上完成外设接口的驱动设计,实现对变电站系统以太网中传输的基于IEC61850标准的采样值报文及GOOSE报文等的获取、解析,实时掌握系统运行状态。 展开更多
关键词 IEC61850 嵌入式 电力光钎 故障诊断
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混凝土内部应变分布式光纤实时检测方法及试验研究 被引量:6
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作者 金伟良 毛江鸿 何勇 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期1-6,共6页
布里渊散射光时域分析技术(BOTDA)是1种新型光电监测技术,可对沿光纤轴向的应变、温度进行分布式监测,并具有长距离、分布式、高精度和耐久性等特点,适用于结构的健康监测。系统介绍了基于BOTDA的混凝土内部分布式应变的检测方法,并通... 布里渊散射光时域分析技术(BOTDA)是1种新型光电监测技术,可对沿光纤轴向的应变、温度进行分布式监测,并具有长距离、分布式、高精度和耐久性等特点,适用于结构的健康监测。系统介绍了基于BOTDA的混凝土内部分布式应变的检测方法,并通过试验研究标定了由气吹再灌浆技术铺设的埋入式传感光纤的工作性能,解决了工程应用中无法将长距离分布式传感光纤埋入混凝土内部的技术难题。试验结果表明,以气吹再灌浆技术铺设的埋入式光纤传感器能有效检测混凝土内部分布式应变,可应用于结构物的全面、长期、稳定、实时的健康监测。 展开更多
关键词 健康监测 应变检测 分布式光纤传感器 埋入式光纤 BOTDA
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嵌入式系统在光纤识别仪中的应用 被引量:3
5
作者 王晓东 张治辉 邢雪宁 《浙江工业大学学报》 CAS 2005年第5期516-519,共4页
随着光纤通信的快速发展,对光纤通信的测试也提出了各种要求.为了在不影响光纤正常通信的情况下对光纤进行在线检测,提出了如下的解决方案:由于光纤弯曲时光线不满足全反射的条件,有光线泄漏出来,而这些光线具有光纤中传输信号的特征,... 随着光纤通信的快速发展,对光纤通信的测试也提出了各种要求.为了在不影响光纤正常通信的情况下对光纤进行在线检测,提出了如下的解决方案:由于光纤弯曲时光线不满足全反射的条件,有光线泄漏出来,而这些光线具有光纤中传输信号的特征,我们根据光纤弯曲的理论在不影响光纤通信的条件下给光纤施加适当的弯曲,并由此设计合理的光检测器结构和放大电路,利用嵌入式系统为硬件支撑,研制出光纤识别仪.该仪器能够通过对光检测器检测到的光纤泄漏光信号进行分析,在不中断通信的情况下对光纤进行检测,识别其中的信号.在实际应用当中显示了良好的性能. 展开更多
关键词 嵌入式系统 在线识别 光纤 弯曲损耗
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基于嵌入式技术的光纤干涉型传感器智能控制研究 被引量:3
6
作者 张荆沙 张琰 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第10期193-196,共4页
为了获得更优的光纤干涉型传感器控制效果,提出了基于嵌入式技术的光纤干涉型传感器智能控制研究。首先采用嵌入式技术分析光纤节点的覆盖性,构建了能量均衡控制目标函数,利用最大似然估计方法构建光纤节点汇聚链路模型,采用加权算法设... 为了获得更优的光纤干涉型传感器控制效果,提出了基于嵌入式技术的光纤干涉型传感器智能控制研究。首先采用嵌入式技术分析光纤节点的覆盖性,构建了能量均衡控制目标函数,利用最大似然估计方法构建光纤节点汇聚链路模型,采用加权算法设计了光纤干涉速度切换器,根据切换器实现光纤干涉型传感器的智能控制。结果表明,本方法的光纤干涉型传感器智能控精度较高,平均为95.6%,使用了8.4 h将节点剩余能量消耗为0 J,可以均衡传感器节点的剩余能量,计算时间最短,平均为30.4 s。 展开更多
关键词 嵌入式技术 干涉型 光纤传感器 智能控制
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体内埋置光纤介导的光生物调节对脊髓损伤后小鼠继发性炎症反应和功能恢复的影响 被引量:2
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作者 宋志文 马阳光 +3 位作者 左晓霜 王选康 胡学昱 王哲 《骨科》 CAS 2022年第5期418-425,共8页
目的研究体内埋置光纤介导的光生物调节对脊髓损伤小鼠组织修复和运动功能恢复的影响。方法构建小鼠T9节段钳夹损伤及光生物调节治疗模型,将小鼠随机分为假手术(Sham)组、脊髓损伤(SCI)组、光生物调节治疗(SCI+PBM)组。用实时荧光定量PC... 目的研究体内埋置光纤介导的光生物调节对脊髓损伤小鼠组织修复和运动功能恢复的影响。方法构建小鼠T9节段钳夹损伤及光生物调节治疗模型,将小鼠随机分为假手术(Sham)组、脊髓损伤(SCI)组、光生物调节治疗(SCI+PBM)组。用实时荧光定量PCR(qPCR)和酶联免疫吸附测定(ELI⁃SA)法检测损伤区炎症因子的表达情况。免疫荧光染色及原位末端标记(TUNEL)法观察损伤区神经元存活和轴突再生情况。采用巴索小鼠量表(Basso mouse scale,BMS)及足印记评估脊髓损伤小鼠后肢运动功能恢复情况。结果与SCI组比较,SCI+PBM组小鼠损伤区的白细胞介素-1α(interleukin⁃1α,IL⁃1α)、白细胞介素-1β(interleukin⁃1β,IL⁃1β)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor⁃α,TNF⁃α)的表达水平显著降低(P<0.01),总凋亡和神经元凋亡百分比显著降低(P<0.001),轴突到损伤中心的距离显著缩小(P<0.001),BMS评分和足印记步长明显优于SCI组(P<0.01)。结论体内埋置光纤介导的光生物调节可抑制小鼠脊髓损伤区继发性炎症反应,促进损伤区神经元存活及轴突再生,并最终促使损伤小鼠后肢运动功能的恢复。 展开更多
关键词 脊髓损伤 体内埋置光纤 光生物调节 炎症因子 神经修复
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基于人工智能的激光传感器自动控制研究 被引量:2
8
作者 张荆沙 张琰 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第11期199-203,共5页
为实现激光传感器数据解调的自动控制,设计一种基于人工智能的激光传感器自动控制方法。利用TLPFGs解调传感器,获取谐振波长的相位因子;并依据相位因子,采用互相关法定位解调传感器,并提取传感器位置数据,复原相位数据;再对已获取的传... 为实现激光传感器数据解调的自动控制,设计一种基于人工智能的激光传感器自动控制方法。利用TLPFGs解调传感器,获取谐振波长的相位因子;并依据相位因子,采用互相关法定位解调传感器,并提取传感器位置数据,复原相位数据;再对已获取的传感器位置和相位数据进行FIR滤波,实现传感器数据解调的自动控制。经实例分析:该方法控制后传感器在有效振幅内波动;输出始终保持在7 V左右,具有较高稳定性;传感器加速度相位灵敏度在不同频率下未出现较大变化,始终在50 dB之间波动。 展开更多
关键词 嵌入式技术 激光传感器 自动控制 数字滤波器
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Fabrication of fiber-embedded multi-core photonic crystal fibers
9
作者 孙伟民 刘晓颀 +1 位作者 付枫华 张建中 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第10期715-717,共3页
A novel fabrication method of multi-core photonic crystal fibers is proposed on the basis of a fiber-embedded technique. A taper tower is used to modify the structures of the fiber preform, and four steps of fiber fab... A novel fabrication method of multi-core photonic crystal fibers is proposed on the basis of a fiber-embedded technique. A taper tower is used to modify the structures of the fiber preform, and four steps of fiber fabrication and different structures of fiber samples are given. The mode structures and beating characteristics of a photonic crystal fiber sample with two successive cores are investigated in detail with the help of a supercontinuum light source, a charge-coupled device (CCD) camera, and an optical spectrum analyzer. The test results show a clear beating phenomenon between two orthotropic polarization modes with a 2.8-nm peak interval in wavelength. 展开更多
关键词 Charge coupled devices Crystal atomic structure Crystal whiskers FABRICATION Laser pulses Light Light sources Lighting optical fiber fabrication Photonic crystals Powders Spectrum analyzers Coupled devices embedded techniques Fabrication methods Mode structures optical spectrum analyzers Photonic Crystal fibers Polarization modes Supercontinuum light sources Test results
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嵌入式光纤位移传感器及其信号处理研究 被引量:1
10
作者 刘国良 杜彬 《激光杂志》 北大核心 2017年第10期69-72,共4页
传统光纤位移传感器存在传感数据精度低、动态性高等问题,为此,设计了一种嵌入式光纤位移传感器及其信号处理方法。首先采用微弱信号处理电路过滤传感信号中的噪声,提高传感信号精度,然后采用两路信号的数据采集及相除、线性化处理过程... 传统光纤位移传感器存在传感数据精度低、动态性高等问题,为此,设计了一种嵌入式光纤位移传感器及其信号处理方法。首先采用微弱信号处理电路过滤传感信号中的噪声,提高传感信号精度,然后采用两路信号的数据采集及相除、线性化处理过程,进而解决噪声干扰形成的误差,降低传感数据的动态性,获取更为准确的传感数据,最后实验结果表明,该方法具有较高的灵敏度和线性度,可获取准确的传感数据。 展开更多
关键词 嵌入式 光纤 位移传感器 信号处理 研究
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基于嵌入式的光纤传感检测电路设计与实现
11
作者 史振江 孙玉梅 《传感器世界》 2019年第6期7-11,共5页
基于嵌入式ARM和Linux系统设计了光纤温度传感检测电路。利用Linux内核进行嵌入式的驱动程序设计;通过捕捉多个外部中断实现反射谱峰值的间接定位;利用Multisim软件对光纤传感检测电路的外围硬件进行了性能仿真;基于QT设计了嵌入式系统... 基于嵌入式ARM和Linux系统设计了光纤温度传感检测电路。利用Linux内核进行嵌入式的驱动程序设计;通过捕捉多个外部中断实现反射谱峰值的间接定位;利用Multisim软件对光纤传感检测电路的外围硬件进行了性能仿真;基于QT设计了嵌入式系统的图形化界面。硬件电路运行结果表明,嵌入式系统的Linux内核可以正常引导和启动,QT图形化界面可以实时显示光纤反射谱峰值以及对应的温度值。和传统的工控开发板相比,该系统对测量结果的显示更加形象直观。 展开更多
关键词 嵌入式系统 解调系统 光纤传感
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光纤传感器埋入沥青路面基体的应变传递误差 被引量:24
12
作者 王花平 周智 +2 位作者 王倩 刘婉秋 贾及汉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1499-1507,共9页
介绍了光纤传感涉及的应变传递理论,基于该理论建立了基体和感知光纤应变的定量关系,以消除应变传递误差,提高测试精度。针对埋入式光纤传感器用于高黏度的柔性沥青路面基体的最普遍形态,建立了含感知光纤、封装层和基体的典型三层力学... 介绍了光纤传感涉及的应变传递理论,基于该理论建立了基体和感知光纤应变的定量关系,以消除应变传递误差,提高测试精度。针对埋入式光纤传感器用于高黏度的柔性沥青路面基体的最普遍形态,建立了含感知光纤、封装层和基体的典型三层力学模型。采用Goodman假设描述层间剪应力关系,引入傅里叶级数法求解微分方程,建立了基体和感知光纤的平均应变传递关系。通过室内试验论证了推导的应变传递理论公式的有效性,并对影响平均应变传递效率的几何参数和材料参数进行了灵敏度分析。分析结果表明:光纤粘贴长度越长,光纤和封装层的层间黏结越紧密,平均应变传递系数越大,应变传递效果越好。本文的研究可广泛用于埋入式光纤传感器的应变传递误差修正及封装设计。 展开更多
关键词 埋入式光纤传感器 光纤感知应变 应变传递误差 光纤粘贴长度 光纤封装
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智能结构中光纤智能夹层系统的研究 被引量:7
13
作者 李东升 梁大开 熊克 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第6期614-616,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 智能结构 光纤智能夹层 压电智能夹层 交错光纤夹层
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光纤智能夹层制作工艺及试验研究 被引量:5
14
作者 李东升 梁大开 熊克 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期28-29,32,共3页
根据智能结构中光纤自诊断系统模块化要求,制作出光纤智能夹层。这种智能夹层不仅具有在光纤接头部位未出现断裂及智能夹层中光纤传感器未出现损坏的特点,而且具有光纤传感器的高灵敏度特性,可以铺设于复合材料表面或埋入复合材料内部... 根据智能结构中光纤自诊断系统模块化要求,制作出光纤智能夹层。这种智能夹层不仅具有在光纤接头部位未出现断裂及智能夹层中光纤传感器未出现损坏的特点,而且具有光纤传感器的高灵敏度特性,可以铺设于复合材料表面或埋入复合材料内部。在此基础上,对智能夹层试件分别进行了轴向拉伸和四点弯曲试验。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。利用智能夹层中光纤传感网络或自诊断模块,可以实现对智能结构的在线监测。 展开更多
关键词 光纤智能夹层 交错光纤夹层 智能结构 微弯效应
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混凝土结构光纤传感技术评述及埋设工艺研究 被引量:3
15
作者 蔡德所 何薪基 《武汉水利电力大学(宜昌)学报》 1997年第4期8-12,共5页
对近几年国内外混凝土结构光纤传感技术作了评述,并结合三峡工程临时船闸光纤监测的现场试验,探讨了光纤埋设的工艺问题。
关键词 混凝土结构 光纤传感 光纤埋设工艺
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预埋光纤监测法在变电站预应力管桩负摩阻力监测中的应用
16
作者 许饶 黎玉婷 张肖峰 《技术与市场》 2024年第7期98-101,共4页
旨在探究欠固结地区变电站负摩阻力分布规律,采用预埋光纤监测法对某变电站工程中管桩状态进行实时精准监测。结果显示:监测数据与理论结果相符,验证了该方法的有效性;同时,受施工干扰影响,部分桩基负摩阻力监测值偏大。研究为变电站软... 旨在探究欠固结地区变电站负摩阻力分布规律,采用预埋光纤监测法对某变电站工程中管桩状态进行实时精准监测。结果显示:监测数据与理论结果相符,验证了该方法的有效性;同时,受施工干扰影响,部分桩基负摩阻力监测值偏大。研究为变电站软土区域桩基负摩阻力的计算与监测提供了参考,对类似工程中的桩基监测具有借鉴意义。 展开更多
关键词 预埋光纤监测法 负摩阻力 桩基承载力
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嵌入式光纤位移传感器信号采集系统 被引量:3
17
作者 袁熙武 曾武 赵煦 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第9期68-71,共4页
针对传统光纤位移传感器信号采集系统因硬件易受到外界电磁干扰,导致系统采集信号的精度低、传输时延较长等问题,提出设计嵌入式光纤位移传感器信号采集系统。在传统系统硬件基础上,硬件设计以FPGA芯片为核心,结合信号调理电路、数模转... 针对传统光纤位移传感器信号采集系统因硬件易受到外界电磁干扰,导致系统采集信号的精度低、传输时延较长等问题,提出设计嵌入式光纤位移传感器信号采集系统。在传统系统硬件基础上,硬件设计以FPGA芯片为核心,结合信号调理电路、数模转换电路等外围电路共同构成。通过细分光纤位移传感器探头输出光纤信号,提高位移信号采集的分辨率。对信号进行时频域处理后,由上位机程序读取数字信号,显示传感器测量值,完成系统设计。实验结果表明:设计的信号采集系统采集时间短、采集信号的失真度和误差较低。 展开更多
关键词 嵌入式 光纤位移传感器 信号采集 时频域
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基于嵌入式技术的光纤通信链路自动控制系统 被引量:3
18
作者 徐伦 孟祥成 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第12期149-153,共5页
为促进光纤通信向大容量、远距离和高速率方向发展,设计了一种基于嵌入式技术的光纤通信链路自动控制系统。利用光纤发射/接收器获取光纤信号,使用主电子控制模块对输入信号进行集中编码,利用信号转换电路处理编码结果,将转换结果传送... 为促进光纤通信向大容量、远距离和高速率方向发展,设计了一种基于嵌入式技术的光纤通信链路自动控制系统。利用光纤发射/接收器获取光纤信号,使用主电子控制模块对输入信号进行集中编码,利用信号转换电路处理编码结果,将转换结果传送到光纤通信存储模块。通信单元以串行方式将两个单元的控制信号传送到链路,其输出端选用光电隔离器输出接收到的控制信号,实现光纤通信链路自动控制。实验结果表明:该系统控制后的各链路处理和排队时延均降低50%左右;各链路的每秒发送记录数始终在720~840条范围内变化,且总带宽利用率均在90%以上。 展开更多
关键词 嵌入式技术 光纤通信链路 自动控制系统 信号转换电路 网络时延 链路交换
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嵌入式光纤传感器对碳纤维层合板弯曲性能的影响
19
作者 胡宇博 郎利辉 +2 位作者 闫东东 秦成伟 史志远 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期54-60,共7页
针对光纤嵌入碳纤维层合板成形中常出现的涂覆层脱落问题,用一组对比试验研究了光纤的嵌入保护在碳纤维层合板成形过程中的作用;通过三点弯曲试验研究了光纤嵌入数量、嵌入方向对碳纤维层合板弯曲性能和失效模式的影响。结果表明:光纤... 针对光纤嵌入碳纤维层合板成形中常出现的涂覆层脱落问题,用一组对比试验研究了光纤的嵌入保护在碳纤维层合板成形过程中的作用;通过三点弯曲试验研究了光纤嵌入数量、嵌入方向对碳纤维层合板弯曲性能和失效模式的影响。结果表明:光纤的嵌入数量引起的碳纤维层合板抗弯强度和模量的最大损失分别为8.5%和14.3%;沿纤维方向嵌入光纤时,在光纤挤入方向相同的纤维束群中,抗弯强度和模量分别降低5.2%和13.1%;而当光纤光栅垂直于纤维方向嵌入复合材料内部时,光纤周围形成眼状复合结构,抗弯强度和模量均略有提升,增幅约为2.5%,起到一定的增强相的效果。 展开更多
关键词 碳纤维层合板 光纤传感器内嵌 光纤保护套 弯曲试验 抗弯强度 模量
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预埋FBG传感器的CFRP受电弓上框架成型工艺研究
20
作者 王艳娟 丁国平 余熠 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第1期107-111,共5页
本文设计了一种预埋FBG传感器的CFRP受电弓上框架,以某铝合金受电弓上框架的形状和结构尺寸为参考,CFRP受电弓上框架采用全碳纤维复合材料,在保证装配尺寸不变的前提下,对结构进行了优化设计。同时结合复合材料成型工艺的特点,对其进行... 本文设计了一种预埋FBG传感器的CFRP受电弓上框架,以某铝合金受电弓上框架的形状和结构尺寸为参考,CFRP受电弓上框架采用全碳纤维复合材料,在保证装配尺寸不变的前提下,对结构进行了优化设计。同时结合复合材料成型工艺的特点,对其进行了铺层设计和成型工艺研究。为获取CFRP受电弓上框架在服役过程中的层间应变信息,根据其设计结构及铺层方案,在制作过程中预埋一定数量的FBG传感器,确定了FBG传感器的布局方式。并对CFRP受电弓上框架预埋FBG传感器的预埋方式和光纤引出保护方式进行研究,选择用塑料套管对表面引出的光纤进行保护,防止光纤损坏。 展开更多
关键词 CFRP受电弓上框架 预埋FBG传感器 成型工艺 光纤引出保护
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