异形截面薄壁梁复杂变形重构方法

发布时间：2020-06-17 06:48

【摘要】：分布式光纤传感器因其具有全尺度连续性、网络智能化、长距离、大容量、低成本等特性,得到国内外学者的高度重视。基于背向瑞利散射的分布式光纤因其具有亚毫米级的空间分辨率与极高的测量精度,已广泛运用到结构健康在线监测与结构状态评估领域。硕士期间提出了一种基于分布式光纤应变测量信息的异形截面薄壁梁结构变形重构方法。该方法能够对拉伸/压缩、双向弯曲以及约束扭转共同作用下的梁结构变形进行精确识别。通过在梁表面进行轴向应变测量路径的设计与布设,可以有效对异形截面薄壁梁的复杂变形进行解耦,并通过重构算法,计算出每种载荷类型下的结构位移分布。结构最终的真实位移分布由各单一载荷类型下的位移经过线性叠加得到,进而结构全场应力与应变可基于全场位移推导得出。在理论推导过程中,将约束扭转载荷下的梁结构位移重构作为重点研究对象,通过轴向应变测量精确重构出梁结构各截面的扭转角与翘曲位移分布。本方法的有效性与精度首先通过有限元仿真方法进行验证,具体针对约束扭转与单向弯曲共同作用下帽型薄壁悬臂梁的复杂变形进行重构。在实验验证阶段,针对铝制帽型薄壁悬臂梁进行复杂变形识别,并基于分布式光纤传感器测量梁表面的轴向应变分布。实验过程中,将本方法的重构位移与非接触式数字图像相关测量系统(DIC)获取的结构变形进行比对,比对结果证明了本方法具有理想的结构变形重构精度。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP212;V214

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 卿新林;王奕首;赵琳;;结构健康监测技术及其在航空航天领域中的应用[J];实验力学;2012年05期

2 侯俊芳;裴丽;李卓轩;刘超;;光纤传感技术的研究进展及应用[J];光电技术应用;2012年01期

3 袁慎芳;邱雷;吴键;孙亚杰;王强;;大型飞机的发展对结构健康监测的需求与挑战[J];航空制造技术;2009年22期

4 尚柏林;宋笔锋;杨建军;;飞机结构健康监测传感器新技术[J];无损检测;2008年05期

5 李宏男;高东伟;伊廷华;;土木工程结构健康监测系统的研究状况与进展[J];力学进展;2008年02期

6 杜善义;张博明;;飞行器结构智能化研究及其发展趋势[J];宇航学报;2007年04期

7 熊海贝;李志强;;结构健康监测的研究现状[J];结构工程师;2006年05期

8 欧进萍;重大工程结构智能传感网络与健康监测系统的研究与应用[J];中国科学基金;2005年01期

9 欧进萍,周智,武湛君,赵雪峰,莫淑华;黑龙江呼兰河大桥的光纤光栅智能监测技术[J];土木工程学报;2004年01期

10 耿军平,许家栋,韦高,郭陈江,李焱;基于布里渊散射的分布式光纤传感器的进展[J];测试技术学报;2002年02期

本文编号：2717238