柔性结构分布式光纤变形监测技术研究
[Abstract]:During the long service of aerospace structure, it is easy to induce structural changes due to self-excitation and disturbance of external environment. On the one hand, it will damage the safety and service life of the structure itself; on the other hand, it will lead to the deviation of the reliability of the structure function. Therefore, the deformation monitoring for aerospace structures can not only provide the basis for precise structural shape control and active vibration suppression, but also be of great significance for the assessment of structural health status. Therefore, the fiber Bragg grating sensor is applied to the deformation monitoring of different flexible structures. The deformation state monitoring for flexible structures with different properties is realized by studying different deformation reconstruction algorithms. The main research contents can be divided into the following aspects: firstly, combining the strain sensing principle of the fiber grating sensor, the integration method between the fiber grating sensor system and the tested structure object is studied. The strain sensing characteristics of fiber Bragg grating sensors such as sensitivity linearity precision hysteresis and repeatability are investigated in order to provide a basis for further deformation monitoring. Secondly, according to the particularity and deformation characteristics of aerospace structures at present, two kinds of distributed optical fiber deformation monitoring and reconstruction methods based on Ko displacement theory and plane coordinate transformation are studied respectively. The deformation monitoring system of composite plate structure is constructed. Finite element simulation and test methods are used to evaluate the effect of deformation reconstruction by introducing a variety of error forms. Thirdly, a distributed optical fiber deformation monitoring system for aluminum alloy airfoil is constructed. Based on Ko displacement theory and plane coordinate transformation, two kinds of plate structure deformation reconstruction algorithms are adopted to realize the inversion of deformation state of variable section airfoil structures under different loading modes. On this basis, the deformation monitoring and real-time display system based on LabVIEW display interface is developed. Finally, according to the deformation characteristics of flexible tubular structure, the 3D deformation monitoring method of distributed optical fiber for tubular structure based on spatial coordinate transformation is studied, and the 3D deformation reconstruction of flexible tubular structure is preliminarily realized.
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:V467;TP212
【参考文献】
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,本文编号:2137883
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