柔性结构分布式光纤变形、冲击及振动监测技术研究

发布时间：2024-03-18 21:48

　　在航空航天领域的结构健康监测中,变形、冲击、振动监测是重要的研究方向。航空航天器在空间长期运行过程中,其易受周围复杂环境的影响,引发故障,因此针对变形、冲击、振动的准确及时监测也是保证航空航天器安全运行的重要保证。为此,本文提出采用分布式光纤传感技术分别实现针对柔性杆状结构的三维变形监测与重构,柔性复合材料展开结构的冲击定位和振动测试,以及机翼模型结构的振动频率测试,主要包括以下几个方面:首先,基于空间坐标转换理论,根据柔性杆状结构的形变特点,研究了基于空间坐标变换的柔性杆状结构分布式光纤空间三维变形的形态感知方法,实现了柔性杆状结构的三维变形重构。在此基础上,设计了基于LabVIEW的柔性杆状结构三维变形监测软件模块,实现对柔性杆状结构变形的实时在线显示。其次,针对光纤光栅解调仪采样频率较低的情况,采用增采样方法提升FBG传感器信号采样率,借助Teager能量算子提取单边固支柔性复合材料展开结构光纤冲击响应信号特征。在此基础上,提出采用基于时差二分原理的冲击区域定位方法,实现针对单边固支柔性复合材料展开结构的冲击区域定位和坐标定位。再次,采用分布式光纤光栅传感器(FBG),构建了柔性...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1卫星太阳能帆板

第一章绪论背景形监测技术研究背景目前人类工业文明最高水平的代表，它涵盖了几乎所有的高技术成就。并且，航空航天工业技术的不断发展，也在伐。航天工业领域内，各种航空航天器的结构设计朝着轻型化的轻型化，可以减少航空器自身质量，在具有相同推力的载效率。结构的大型化，可以减少零件的装配，....

图1.2柔性变形机翼

对柔性结构进行实时监测，成为目前工程领域一个亟待解决的空航天结构研究的不断深入，各种航空航天结构安全性监控和可决的关键技术问题。由于航空航天结构在结构设计中广泛应用轻由于其运行空间环境复杂，极易受气流等空间环境因素影响，极形和振动。同时，航空航天结构在结构设计中追求更加先进的气导....

图1.3柔性机械臂

图1.3柔性机械臂料柔性结构冲击监测技术研究背景泛应用于航空航天等领域，具有高比强度、高比刚度和高维稳料T800是一种基本的空间可展构件，其具有展开原理简单、可用于空间可展抛物面索网天线支撑肋、平面阵面支撑框架、局等成功研制径向肋、缠绕肋、盘绕式伸展臂等空间可展结构射面、....

图1.4光纤光栅传感器美国的光纤传感器技术研究开始的最早，投资最大，并且制定了专门的纤维光学传感器规

南京航空航天大学硕士学位论文晓锦等以FBG细长机敏结构为实验模型进行了基于B样条拟。实验结果表明，所研究的形态拟合与重构算法能够比较精确空间坐标拟合的标准差小于0.1，系统的精度相对于线性插值天大学张勇研究了基于FBG光谱分析的变形机翼柔性蒙皮损传输矩阵算法迭代速度....

本文编号：3931862