光纤布拉格光栅传感器应变传递机制研究与应用

本文深入研究了表面式光纤布拉格光栅（FBG）传感器在结构应变监测中的应变传递机理。通过对组合梁结构与FBG传感器进行力学试验建模，作者揭示了组合梁实际应变与FBG传感器读取应变之间的关系。在这一过程中，他们特别关注了胶接层的特性对传感器应变传递效率的影响。 文章指出，胶接层的弹性模量、胶接层的宽度以及光纤的粘贴长度是决定应变传递效率的关键因素。理论分析表明，这三个参数的变化会显著影响FBG传感器的平均应变传递率。通过一系列实验，研究人员确定了这些参数的最佳组合，这为未来实际工程应用提供了重要的指导。 FBG传感器利用光的布拉格反射原理，当传感器受到应变时，其反射光的波长会发生变化，从而可以精确地测量结构的应变。然而，在实际应用中，传感器的应变并不总是与结构的应变完全一致，因此理解应变传递机理至关重要。本文的研究对于优化传感器设计，提高测量精度，以及在桥梁、建筑和其他结构健康监测中的应用具有重要意义。 文章还探讨了如何通过调整胶接层的物理特性来改善传感器的性能。例如，选择适当的胶接材料可以提高传感器对结构应变的响应灵敏度，而调整胶接层的宽度和光纤的粘贴长度则可以改变应变传递路径，从而影响测量结果的准确性。 这项工作为表面式FBG传感器在工程实践中的应用提供了理论基础和实验依据，对于提升结构健康监测系统的效能，预防因结构损伤或疲劳而导致的安全隐患具有积极的推动作用。同时，这些发现也为相关领域的科研人员提供了一个深入理解应变传感技术的参考框架。