本文利用布拉格光纖光柵(FBG)邊緣濾波法原理,探究了一種根據(jù)沖擊大小不同的兩段式光纖光柵沖擊能新型實(shí)時(shí)解調(diào)方法。在較小沖擊時(shí),根據(jù)光纖光柵邊緣濾波法的理論基礎(chǔ),研究了一種以窄帶寬激光器為不動“探針”,利用光纖光柵自身反射光譜邊緣移動進(jìn)行反向?yàn)V波,根據(jù)反射回的光功率特性來解調(diào)處理的方法。在較大沖擊時(shí),根據(jù)板材阻尼衰減系數(shù)的不同,研究了不同板材的沖擊信號衰減時(shí)間與沖擊能量大小的關(guān)系。本文有如下創(chuàng)新點(diǎn):一、設(shè)計(jì)了一種不需要用光譜儀實(shí)時(shí)測量布拉格光纖光柵中心波長,就可以解調(diào)出低速沖擊能大小的方法。將傳統(tǒng)的邊緣濾波法中使用的寬帶光源替換為窄線寬激光光源,以布拉格光纖光柵本身反射光譜邊緣作為濾波器,大大提高了沖擊能解調(diào)的靈敏度。二、利用受迫振動能量衰減與時(shí)間的關(guān)系,猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了一種當(dāng)沖擊能較大,超出光纖光柵中心波長移動極限時(shí),對于該沖擊能信號大小的解調(diào)方法。本文研究的工作內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:第一章,敘述了光纖光柵傳感技術(shù)的發(fā)展歷程。從光纖光柵傳統(tǒng)應(yīng)用出發(fā),說明了光纖光柵對沖擊能測量的意義和該研究的國內(nèi)外進(jìn)展。第二章,介紹了光纖光柵的發(fā)現(xiàn)歷史,刻寫技術(shù),經(jīng)典理論,以及傳感方面的應(yīng)用。并對布...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 光纖光柵的研究方向與現(xiàn)狀
        1.2.1 通信方向
        1.2.2 光纖激光器
        1.2.3 傳感與測試
    1.3 光纖光柵傳感器的優(yōu)勢
    1.4 利用光纖光柵測量沖擊能的意義
    1.5 本文概述及各章節(jié)主要內(nèi)容
第二章 光纖光柵傳感器
    2.1 光纖光柵基本理論
        2.1.1 光柵的刻寫方法
        2.1.2 光纖布拉格光柵的耦合模式理論
    2.2 光纖光柵傳感的基本原理
        2.2.1 應(yīng)變
        2.2.2 溫度
        2.2.3 壓力
    2.3 光纖光柵的種類與仿真
        2.3.1 光纖光柵的分類
        2.3.2 光纖光柵的仿真圖
第三章 光纖光柵的解調(diào)
    3.1 匹配濾波法
    3.2 F-P濾波法
    3.3 可調(diào)諧光源法
    3.4 邊緣濾波法
第四章 基于邊緣濾波原理的沖擊能測量實(shí)驗(yàn)
    4.1 光纖光柵沖擊振動傳感力學(xué)模型
    4.2 傳統(tǒng)邊緣濾波法對沖擊能信號的解調(diào)原理
    4.3 本實(shí)驗(yàn)的沖擊能解調(diào)原理
    4.4 實(shí)驗(yàn)裝置和測量過程
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)器材參數(shù)
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)過程
    4.5 低質(zhì)量小球沖擊鋁板實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.5.1 較小沖擊對比分析
        4.5.2 較小沖擊鋁板分析
    4.6 實(shí)驗(yàn)小結(jié)
第五章 基于阻尼衰減原理的沖擊能實(shí)驗(yàn)
    5.1 阻尼衰減沖擊能傳感原理
    5.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    5.3 MATLAB波形解調(diào)程序邏輯
    5.4 材料粘彈性的判別
    5.5 衰減時(shí)長-能量擬合結(jié)果
    5.6 實(shí)驗(yàn)小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文專利
致謝



本文編號：3759297