光纤布拉格光栅在结构应变监测系统的应用

" 本文探讨了光纤布拉格光栅（FBG）在结构应变监测中的应用，结合欧几里德最小距离算法等模式识别技术，设计了一套用于监测结构应变的系统，并通过实际测试验证了其效果。研究背景是在工程结构健康监测的需求下，需要准确地获取和处理应变、温度等数据。FBG作为传感器元件，具有小型化、抗电磁干扰等优势，适合于结构监测。实验结果表明，该系统能有效地监测壁板结构的应变分布。此外，文章还提及应变监测对于预防工程结构损伤的重要性，以及传统电阻应变片监测方法的局限性，如信号传输的可靠性问题。 正文： 光纤布拉格光栅（FBG）是一种特殊的光纤组件，它的内部结构可以反射特定波长的光，这个波长会随着光栅受到的应变或温度变化而改变。因此，FBG被广泛用于应变和温度传感，尤其在结构健康监测领域，它能够提供分布式、高精度的测量。 在结构健康监测系统中，FBG作为主要的传感元件，可以直接嵌入到结构内部，实时监测结构的应变状态。由于FBG不受电磁场干扰，且体积小，可以紧密安装在监测点，降低了信号传输的问题。结合欧几里德最小距离算法等模式识别技术，可以对收集到的FBG反射光谱数据进行处理，识别出结构的应变分布特征。 论文中提到的实际测试是对壁板结构进行的，壁板结构常见于飞机、建筑物等，其应变分布的准确监测对于评估结构完整性至关重要。实验结果证明，基于FBG和欧几里德最小距离算法的系统能够有效监测壁板的应变，从而提供了结构健康状况的可靠信息。 此外，文章指出，传统的电阻应变片监测方法在长距离信号传输时可能遇到信号衰减和干扰问题，而FBG系统的引入克服了这一难题，提高了监测的稳定性和准确性。这对于大型、复杂结构的安全监控，特别是在高风险环境中的应用，具有显著的优势。 总结来说，这篇论文展示了FBG在结构应变监测中的创新应用，以及通过模式识别技术提高监测效率和精度的方法。这不仅有助于提升工程结构的安全性，也为未来结构健康监测技术的发展提供了新的思路和参考。"