基于光纖布拉格光柵傳感器的板殼結(jié)構(gòu)曲面重構(gòu)算法
發(fā)布時(shí)間:2021-08-24 17:09
隨著航空航天制造業(yè)和高性能飛行器的不斷發(fā)展,大曲率板殼結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用。針對(duì)由預(yù)應(yīng)力和尺寸位置偏差等因素引起的裝配變形問題,利用光纖布拉格光柵(FBG)傳感器對(duì)板殼結(jié)構(gòu)的曲面重構(gòu)算法進(jìn)行研究。建立了波長(zhǎng)偏移量與曲率的關(guān)系,得到曲面重構(gòu)算法所需的曲率數(shù)據(jù),應(yīng)用分段擬合算法計(jì)算全部測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)增量,從而實(shí)現(xiàn)曲線重構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)測(cè)板殼結(jié)構(gòu)曲面進(jìn)行重構(gòu),并將ANSYS仿真曲面測(cè)點(diǎn)處的理論數(shù)據(jù)與實(shí)際重構(gòu)變形曲面測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明,該算法有效性較高,為板殼結(jié)構(gòu)件的變形預(yù)測(cè)和修正提供了技術(shù)支撐。
【文章來源】:激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020,57(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
光纖光柵傳感原理圖
微元結(jié)構(gòu)形變彎曲示意圖
分段擬合算法的流程圖如圖4所示,其核心原理為將曲線分割成N段,通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換進(jìn)行擬合。設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)(0,0),根據(jù)微分原理遞推出每段曲線對(duì)于前一段曲線的坐標(biāo)增量,最終獲得整段曲線的坐標(biāo)[12]。將FBG傳感器檢測(cè)的測(cè)點(diǎn)應(yīng)變信息利用材料力學(xué)和光纖光柵傳感原理轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)的曲率信息,為曲線擬合算法提供初始數(shù)據(jù)。圖4 分段擬合算法流程圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于板殼應(yīng)變檢測(cè)的新型FBG傳感器[J]. 張旭,吳靜青,范成博,劉繼強(qiáng),孫小淞,侯茂盛. 工具技術(shù). 2019(09)
[2]分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究[J]. 彭海斌. 工程技術(shù)研究. 2019(13)
[3]基于3×3耦合器的光纖光柵溫度傳感器解調(diào)系統(tǒng)[J]. 杜洋,衣文索,劉丹,荊濤. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[4]柔性蒙皮形狀監(jiān)測(cè)的光纖光柵傳感及重構(gòu)方法[J]. 張俊康,李紅,孫廣開,祝連慶. 傳感器與微系統(tǒng). 2018(10)
[5]基于散斑視覺測(cè)量的葉片模型重構(gòu)[J]. 王濤,李戰(zhàn),王盛,喬偉林,吳軍. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(01)
[6]分布式光纖裂縫傳感工程應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 吳永紅,朱莎,許蔚,張海明. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(09)
[7]基于新型FBG傳感器的溫度應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)[J]. 劉智超,王建穎,楊進(jìn)華,鄒皓,李清瑤. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
博士論文
[1]空間多剛體與大變形板殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模及數(shù)值求解研究[D]. 章杰.清華大學(xué) 2015
[2]基于FBG傳感陣列的智能結(jié)構(gòu)形態(tài)感知與主動(dòng)監(jiān)測(cè)研究[D]. 易金聰.上海大學(xué) 2014
碩士論文
[1]B樣條曲面拼接算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 韓松.沈陽師范大學(xué) 2019
[2]光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞特性研究[D]. 周建華.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3360391
【文章來源】:激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020,57(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
光纖光柵傳感原理圖
微元結(jié)構(gòu)形變彎曲示意圖
分段擬合算法的流程圖如圖4所示,其核心原理為將曲線分割成N段,通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換進(jìn)行擬合。設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為原點(diǎn)(0,0),根據(jù)微分原理遞推出每段曲線對(duì)于前一段曲線的坐標(biāo)增量,最終獲得整段曲線的坐標(biāo)[12]。將FBG傳感器檢測(cè)的測(cè)點(diǎn)應(yīng)變信息利用材料力學(xué)和光纖光柵傳感原理轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)的曲率信息,為曲線擬合算法提供初始數(shù)據(jù)。圖4 分段擬合算法流程圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于板殼應(yīng)變檢測(cè)的新型FBG傳感器[J]. 張旭,吳靜青,范成博,劉繼強(qiáng),孫小淞,侯茂盛. 工具技術(shù). 2019(09)
[2]分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究[J]. 彭海斌. 工程技術(shù)研究. 2019(13)
[3]基于3×3耦合器的光纖光柵溫度傳感器解調(diào)系統(tǒng)[J]. 杜洋,衣文索,劉丹,荊濤. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[4]柔性蒙皮形狀監(jiān)測(cè)的光纖光柵傳感及重構(gòu)方法[J]. 張俊康,李紅,孫廣開,祝連慶. 傳感器與微系統(tǒng). 2018(10)
[5]基于散斑視覺測(cè)量的葉片模型重構(gòu)[J]. 王濤,李戰(zhàn),王盛,喬偉林,吳軍. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(01)
[6]分布式光纖裂縫傳感工程應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 吳永紅,朱莎,許蔚,張海明. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(09)
[7]基于新型FBG傳感器的溫度應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)[J]. 劉智超,王建穎,楊進(jìn)華,鄒皓,李清瑤. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
博士論文
[1]空間多剛體與大變形板殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模及數(shù)值求解研究[D]. 章杰.清華大學(xué) 2015
[2]基于FBG傳感陣列的智能結(jié)構(gòu)形態(tài)感知與主動(dòng)監(jiān)測(cè)研究[D]. 易金聰.上海大學(xué) 2014
碩士論文
[1]B樣條曲面拼接算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 韓松.沈陽師范大學(xué) 2019
[2]光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞特性研究[D]. 周建華.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3360391
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3360391.html
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