基于FBG分布傳感的機械結構裂紋損傷識別方法研究.pdf

1、現(xiàn)代化生產(chǎn)的高速高效發(fā)展使得機械設備不得不面臨日益復雜的工作條件和越來越長的工作時間，如此機械設備結構會不可避免的受到損傷，而且由各種小損傷導致的重大災難性事故更是屢見不鮮。對于結構中的微小損傷的識別，必須應用對損傷具有更敏感識別能力的應變型指標?；谡駝拥膿p傷識別是目前實際工程應用最為廣泛的方法，而基于應變類頻響函數(shù)參數(shù)的損傷識別指標也得到越來越多的關注。應變損傷識別參數(shù)的準確性，依賴于應變傳感器對損傷結構應變場的準確測量，用傳統(tǒng)的電

2、氣類傳感器作分布式測量繁瑣而低效，光纖光柵應變傳感器體小、質輕、抗電磁干擾，更具有可波分復用的優(yōu)勢，是結構應變場測量不可多得的一種傳感器。
　　 本文以工程應用中十分常見的四角點固定支撐的45＃薄鋼板作為研究對象，并以應變類頻響函數(shù)作為振動損傷識別指標的基礎，利用其相關參數(shù)對薄板結構上的裂紋損傷進行識別。
　　 對此本文詳細分析了該薄板結構的橫向振動特性，進行了數(shù)值分析計算和大量的實驗研究并對實驗所測得的信號進行了處理分

3、析?；趽p傷識別指標應變頻響函數(shù)靈敏度參數(shù)βsfrf和應變功率譜密度頻響函數(shù)靈敏度參數(shù)βpsd，本文利用ANSYS有限元分析軟件對四角點固定支撐薄板結構實現(xiàn)了不同位置裂紋損傷識別的模擬仿真分析；并在此基礎上搭建了基于FBG分布傳感的實驗測試系統(tǒng)，通過對實驗所得的結構應變矩陣的分析，成功提取了應變類頻響函數(shù)，分別給出了應變頻響函數(shù)靈敏度參數(shù)βsfrf和應變功率譜密度頻響函數(shù)靈敏度參數(shù)βpsd兩種損傷識別指標矩陣的三維柱狀圖，得出應變功率譜