高速冲击试验：光纤Bragg光栅传感器在霍普金森压杆的应用

"光纤Bragg光栅应变传感器在霍普金森压杆上的冲击试验研究 (2012年)" 光纤Bragg光栅（FBG）是一种基于光纤技术的精密传感器，它利用光的布拉格反射原理来检测应变、温度或其他物理量的变化。在本文的研究中，FBG被封装于复合材料中，以增强其在极端环境下的耐用性和稳定性，特别适用于高速碰撞或爆炸与冲击作用下的动态应变测量。这种传感器的设计目的是为了应对混凝土结构在受到高速冲击时内部应变的精确监测。 霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB）实验是一种常用于材料动态性能测试的技术，它可以模拟高速冲击条件，如爆炸或撞击。在该实验中，FBG传感器被安装在SHPB系统上，用于实时监测混凝土在冲击加载下的动态应变。通过对裸光栅和封装后的FBG传感器进行对比试验，研究人员发现封装后的FBG传感器在高速冲击下仍能保持出色的动态响应特性，其瞬态响应上升时间小于20微秒，这表明传感器能够快速、准确地捕捉到瞬时变化的应变信息。 通过这种方式，FBG传感器可以提供关于混凝土结构在高速冲击事件中的应力分布和动态行为的详细数据，这对于评估结构的安全性、改进设计以及理解冲击破坏机制至关重要。此外，由于FBG传感器的光纤特性，它还具有抗电磁干扰、远程监测和多参数测量的能力，使得它在实际工程应用中具有很大的潜力。 文章关键词强调了光纤Bragg光栅在爆炸与冲击研究中的应用，以及利用霍普金森压杆进行动态应变测试的重要性。中图分类号TP212.14和文献标识码A则分别表示了这篇论文属于工程技术领域的专业文献，适合相关领域的研究人员参考。 这项研究展示了FBG技术在动态应变测量中的优越性，尤其是在高速冲击环境下的混凝土结构监测。通过SHPB实验，研究人员证实了FBG传感器具有快速响应和高精度的特点，为理解和改善混凝土结构在极端条件下的性能提供了新的工具。这一成果对于提升基础设施的安全性和抵御高速冲击事件的能力具有深远的影响。