基于FBG传感器的组装式光纤光栅压力环研究与优化

"组装式光纤光栅压力环研究" 该研究主要探索了一种组装式光纤光栅压力环，以实现桥梁索力的精确测量。该压力环结合光纤光栅(FBG)传感器的优点，通过数值模拟对组合式压力环受力柱不同长径比与法兰板不同厚度进行研究和优化，并对光纤光栅传感器的封装方法进行探讨。 在研究中，作者首先对压力环的几何参数进行了研究，通过数值模拟对压力环的受力柱长径比和法兰板厚度进行了优化，得出了压力环几何参数的合理范围。然后，作者从合理范围内选取了一种规格进行试验验证，证明了该压力环在设计、使用等方面的可行性。 在试验验证中，作者使用了光纤光栅传感器对压力环进行了测试，结果表明该压力环在线性度、灵敏度、迟滞性、重复性、总精度等方面具有优异性能，可以满足工程测试要求。 该研究的成果可以应用于桥梁索力的精确测量，提高桥梁结构的安全性和可靠性。同时，该研究也为光纤光栅传感器在工程测试中的应用提供了新的思路和方法。 知识点： 1. 光纤光栅(FBG)传感器的工作原理和优点 光纤光栅(FBG)传感器是一种基于光纤的传感器，通过光纤中的 Bragg 散射来检测压力、温度、振动等物理量。该传感器具有高敏度、高速响应、抗干扰能力强等优点，广泛应用于结构健康监测、环境监测等领域。 2. 组装式光纤光栅压力环的设计和优化 组装式光纤光栅压力环是一种新型的压力检测装置，通过组合光纤光栅传感器和压力环来实现压力的精确测量。该装置的设计和优化需要考虑压力环的几何参数、光纤光栅传感器的封装方法、数值模拟等方面。 3. 数值模拟在压力环设计中的应用 数值模拟是一种基于数学模型的模拟方法，可以模拟压力环的受力柱长径比和法兰板厚度对压力环性能的影响。通过数值模拟，可以对压力环进行优化设计，提高其性能和可靠性。 4. 光纤光栅传感器在工程测试中的应用 光纤光栅传感器可以应用于工程测试中，以检测压力、温度、振动等物理量。该传感器具有高敏度、高速响应、抗干扰能力强等优点，广泛应用于结构健康监测、环境监测等领域。 5. 桥梁索力的精确测量和结构健康监测 桥梁索力的精确测量是结构健康监测的关键一步。通过组装式光纤光栅压力环，可以实现桥梁索力的精确测量，提高桥梁结构的安全性和可靠性。