光纤Bragg光栅应变传感器在高速冲击试验中的性能验证

本文主要探讨了光纤Bragg光栅(FBG)应变传感器在霍普金森压杆高速冲击试验中的应用。作者设计并制作了一种基于复合材料封装的FBG传感器，目的是用于测量混凝土在高速碰撞或爆炸与冲击作用下的动态应变。FBG是一种光学无源器件，通过其布拉格反射峰的位移来监测材料的微小形变，因此特别适合于非接触式、高精度的应变测量。 在实验中，作者首先对封装前的裸光纤Bragg光栅进行了冲击测试，然后将其封装在复合材料中形成完整的传感器，进一步在霍普金森压杆上进行高速冲击试验。实验结果显示，这种FBG传感器具有出色的瞬态响应特性，上升时间小于20微秒，显示出良好的动态响应能力，这对于工程中混凝土结构在高速冲击条件下的应变测试具有重要的实际价值。 文章的关键技术包括封装工艺、信号处理和数据分析，可能使用了LabVIEW等数据采集与分析软件，以便实时监测和解析FBG传感器的输出信号。封装材料的选择和复合结构的设计对于提高传感器的稳定性和抗冲击性能至关重要。此外，实验结果验证了FBG传感器在极端环境下的可靠性和准确性，这对于评估混凝土结构在爆炸或冲击事件中的安全性具有重要意义。 总结来说，本研究不仅提供了一种新型的FBG应变传感器设计，而且还展示了其在实际工程问题中的应用潜力，特别是在结构健康监测和灾难响应等领域。随着技术的发展，这种传感器有可能被广泛应用于地震、爆炸或其他冲击性事件对基础设施的损伤评估中。