光纤布拉格光栅传感器在板壳结构曲面重构中的应用

3 下载量 61 浏览量 更新于2024-08-28 1 收藏 3.52MB PDF 举报
"基于光纤布拉格光栅传感器的板壳结构曲面重构算法" 主要关注的是在航空航天领域中大曲率板壳结构的应用。由于预应力和尺寸位置偏差等因素导致的装配变形问题,研究者利用光纤布拉格光栅(FBG)传感器来开发一种曲面重构算法。FBG传感器能够监测并分析结构的变形情况,通过建立波长偏移量与曲率之间的关系,获取曲面重构所需的曲率数据。接下来,采用分段拟合算法计算各测点的坐标增量,从而实现曲线的精确重构。 在这个研究中,研究人员对实际测量的板壳结构曲面进行了重构,并将ANSYS软件仿真得到的理论曲面数据与重构后的实际数据进行了对比。结果显示,这种算法的准确性较高,可以有效地预测和修正板壳结构的变形问题,为航空航天制造业提供有力的技术支持。 光纤布拉格光栅(FBG)传感器是一种先进的光学传感技术,其工作原理是利用光的布拉格反射原理,对环境变化如应变、温度等进行敏感。在板壳结构的曲面重构中,FBG传感器能够实时监测并记录结构表面的微小变化,这些变化反映在光的波长偏移上,进而转化为曲率信息。 曲线拟合是数据分析中的一个重要步骤,用于找到最佳拟合曲线来描述数据点的趋势。在本研究中,分段拟合算法被用来处理不同区域的曲率变化,确保了重构过程的精度和稳定性。这种方法允许在曲率变化较大的复杂结构中,仍然能获得准确的结果。 ANSYS是一款广泛使用的有限元分析软件,常用于模拟结构的力学行为。在这里,它被用来仿真板壳结构的变形情况,提供理论参考数据,与FBG传感器的实测数据进行比较,验证重构算法的效能。 这项研究通过结合FBG传感器的高精度监测和分段拟合算法的高效分析,为解决大曲率板壳结构的变形问题提供了一种创新方法。这不仅有助于提高航空航天设备的制造质量和可靠性,也为未来相关领域的研究和技术发展奠定了基础。