基于光纖光柵傳感的薄板應(yīng)力波檢測技術(shù).pdf

1、近年來，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，板狀材料被廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)、航空航天、造船以及建筑裝飾等領(lǐng)域。而板狀材質(zhì)作為大型機(jī)械的部件，在使用過程中經(jīng)常會受到外力的沖擊碰撞等作用，從而導(dǎo)致材質(zhì)受損，或者因長期使用而老化，因此有必要對其進(jìn)行高質(zhì)量的力學(xué)檢測，以滿足工程需要、避免財(cái)產(chǎn)損失，甚至人員傷亡。傳統(tǒng)的電磁式傳感技術(shù)已滿足不了高精度的要求，光纖光柵作為一種新型傳感器，具有電磁式傳感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，其質(zhì)量輕、體積小、精度高、且不受電磁感受、適合在惡

2、劣環(huán)境下工作，因此在實(shí)際工程中的應(yīng)用也越來越廣泛。
　　應(yīng)力波信號遇到裂紋、分層等缺陷時(shí)，會發(fā)生反射、散射和透射，且信號中攜帶大量缺陷信息，通過探測、分析該信號，可查明結(jié)構(gòu)性能的好壞，從而為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。
　　本文基于ANSYS/LS-DYNA有限元仿真，對板在受沖擊時(shí)形成的應(yīng)力波進(jìn)行了分析，并對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量。本文研究的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1、首先介紹了板中應(yīng)力波的種類以及超聲應(yīng)力波，簡述了光纖光柵的

3、發(fā)展概況、應(yīng)用現(xiàn)狀以及信號解調(diào)方法，全面介紹了薄板應(yīng)力波檢測的研究現(xiàn)狀。
　　2、系統(tǒng)分析了光纖光柵的工作原理和傳感特性。分別分析了無限薄板和有限薄板中應(yīng)力波的形成及傳輸;還分析了薄板應(yīng)力波遇到不同介質(zhì)時(shí)的反射和折射，最后簡介了薄板中的塑性應(yīng)力波。
　　3、利用ANSYS軟件建立薄板與沖擊桿模型，并對其進(jìn)行動力仿真分析，得到了板受沖擊后的應(yīng)力分布情況，在仿真過程中改變沖擊桿的尺寸、沖擊速度以及板的材料屬性和板厚，觀察測得的應(yīng)