光纤Bragg光栅在焊接过程中的应变与温度分布式测量研究

本篇论文主要研究了"焊接过程中基于光纤Bragg光栅的应变和温度的测量"，由作者李琪在武汉理工大学信息工程学院完成。在材料结构焊接过程中，确保金属材料的应变变形和温度控制至关重要，而传统方法往往存在高温限制、难以同时测量应变和温度等问题。光纤Bragg光栅（FBG）作为一种先进的测量技术，因其精度高、稳定性强、抗干扰性强以及可实现分布式测量的特点，被应用于这一研究。 FBG的独特性在于其既是敏感元件又是传光元件，能够通过设计巧妙地解决应变和温度交叉敏感的问题。研究者将FBG分为两个通道，一个用于监测钢管内温度分布，另一个则固定在基底上，结合应变和温度变化，间接获取测量点的应变分布信息。这种方法有效地实现了焊接过程中铝合金材料的应变和温度的实时、分布式测量，对于控制焊接过程中材料的力学行为和防止产品质量不稳定起到了关键作用。 论文的研究重点围绕光纤Bragg光栅的工作原理展开，即当光束通过FBG时，只有特定波长（Bragg波长）的光会被反射，形成一个窄带反射，这使得FBG成为理想的传感器。通过对焊接过程中温度和应变信号的捕捉，研究人员能够获取材料在不同位置和时间的动态响应，为优化焊接工艺提供科学依据。 这篇论文提供了利用光纤Bragg光栅进行焊接过程监测的有效方法，有助于提升焊接质量控制和材料性能管理，是现代材料科学与信息技术结合的重要研究成果。