埋入金屬結(jié)構(gòu)的光纖Bragg光柵傳感性能研究.pdf

1、南昌大學(xué)博士學(xué)位論文埋入金屬結(jié)構(gòu)的光纖Bragg光柵傳感性能研究姓名：馮艷申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師：張華20091222摘要再次，論文應(yīng)用彈性力學(xué)和材料力學(xué)基本原理建立了帶有金屬保護(hù)層(單金屬鍍層和雙金屬鍍層)的FBG傳感器溫度傳感模型，分析了金屬鍍層各參數(shù)對(duì)FBG溫度傳感性的影響，從理論上解釋了金屬鍍層對(duì)FBG傳感器的溫度增敏原理，并提出鍍層溫度增敏效率這一參數(shù)來(lái)衡量金屬鍍層對(duì)提高FBG溫度傳感靈敏度的作用。論文提

2、出：選擇金屬鍍層時(shí)，不僅要從提高FBG的溫度靈敏度系數(shù)方面考慮，還要兼顧鍍層的溫度增敏效率，沒(méi)有必要盲目增加鍍層厚度。溫度傳感實(shí)驗(yàn)分三組進(jìn)行：第一組實(shí)驗(yàn)主要驗(yàn)證銅層對(duì)金屬鍍鎳FBG的溫度增敏作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，銅層的加入確能提高FBG的溫度靈敏性；第二組實(shí)驗(yàn)考察NiCu雙金屬鍍層的不同厚度組合對(duì)FBG溫度傳感性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與所建立的溫度模型的誤差在5％以內(nèi)，表明該模型是合理可靠的；第三組實(shí)驗(yàn)主要考察NiCu雙金屬鍍層的FBG在釬焊

3、埋入金屬結(jié)構(gòu)后的溫度傳感性能，結(jié)果表明，釬焊埋入后，NiCu雙金屬鍍層FBG溫度傳感滯后較埋入前有所緩解，可以用埋入前的理論溫度靈敏度系數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)埋入后FBG的溫度傳感性能。最后，論文研究了金屬化FBG傳感器釬焊埋入金屬基體后，橫力彎曲引起FBG傳感器波長(zhǎng)變化的機(jī)理，建立了FBG受到橫力彎曲時(shí)的應(yīng)力傳感模型，分析了保護(hù)層、釬料層、埋入位置及其埋入誤差對(duì)其傳感性能的影響。論文提出盡量選取彈性模量大且厚度薄的保護(hù)層以及彈性模量低的釬料層，并且