光纤Bragg光栅传感技术在应变模态检测中的应用

"光纤Bragg光栅传感技术用于应变模态检测 (2003年)，由梁磊等人发表于《河南科技大学学报（自然科学版）》2003年第24卷第3期，文章介绍了光纤Bragg光栅传感技术的基本原理，并探讨了这种技术在智能结构损伤自诊断中的应用。实验验证了光纤Bragg光栅传感器的高灵敏度和长期稳定性，证明其在结构应变模态分析和损伤识别中的有效性。" 光纤Bragg光栅传感技术是一种先进的光纤传感技术，它利用光栅的Bragg反射原理来感知环境中的微小应力变化。当外部环境，如机械应力或温度变化时，光栅的反射波长会发生移动，这一特性使得光纤Bragg光栅（FBG）成为一种高度敏感的传感器。FBG传感器具备诸多优点，如光纤本身的柔韧性和小巧体积，抗电磁干扰能力，以及能够同时作为传感和传输媒介的能力。此外，FBG可以被嵌入到材料内部，实现对结构内部应力和应变的精确测量。 在结构健康监测领域，应变模态分析是一种常用的技术，它通过对结构振动特性的分析来探测可能存在的损伤或缺陷。应变模态分析可以揭示结构的动态特性，对于结构优化设计、在线监测和故障诊断有着重要作用。然而，传统应变测量方法在实际应用中可能存在局限性，例如抗干扰能力不足，或者难以实现分布式测量。 光纤Bragg光栅传感技术则弥补了这些不足，它可以实现高精度的分布式、绝对测量，通过波分和时分复用技术，可以同时监测大量位置的应变变化，提供全面的结构状态信息。实验研究表明，FBG传感器在对抗环境干扰和保持长期稳定性方面表现出色，因此非常适合用于应变模态检测，进而进行结构损伤识别。 在文中提到的实验中，作者对比了光纤Bragg光栅应变检测技术与传统应变测量技术，进一步证明了FBG技术的优越性。这些发现对于推动光纤Bragg光栅在结构健康监测、特别是大型机械设备和工程结构的损伤自诊断中的应用具有重要意义，为实现结构的实时监控和早期预警提供了可能。