光纤光栅技术与应用专题讲座(三) 第6讲 光纤光栅传感技术在土木工程中的应用

针对利用光纤光栅进行应变、温度等测量已经在土木工程中较为普遍这一现状,首先对光纤光栅传感技术进行应变、温度等测量的基本原理进行了描述,重点讨论了为满足耐久性、安装方便与温度自动补偿等需求光纤光栅传感器的封装技术,最后介绍了光纤光栅传感器在土木工程中实际应用的现状。     

光纤光栅压力传感器封装增敏技术

介绍了封装对光纤光栅纤内谐振腔的光学特性的影响、基于压力增敏的光纤光栅封装的物理机制及其研究进展,综述了解决应变和温度交叉敏感问题的方法,提出了一种基于压力传感增敏效果好的多层封装结构,同时还利用2种聚合物不同的力学特性,设计了一种解决应变和温度交叉敏感的封装方法,讨论了封装材料对增敏效果的影响.     

光纤光栅技术与应用专题讲座(三) 第5讲 光纤光栅网络传感技术的原理与应用

文中介绍了光纤光栅温度、压力、应变的基本原理及几种常用的光纤光栅传感信号解调技术。讲述了光纤光栅网络化传感技术研究进展,对几种常用传感网络进行了详细的描述。综述了光纤光栅传感器的实际应用,并着重讲述了光纤光栅传感器在军事上的应用实例。     

聚合物封装光纤光栅动态声压增敏有限元分析

采用有限元法对先纤光栅圆柱型封装结构的动态声压增敏效果进行了分析.结果表明:为使光纤光栅的应变均匀一致,光栅应放在正中间位置,且封装材料应足够长.在动态声压作用下,聚合物的泊松比越小,聚合物的杨氏模量越小,光纤光栅的动态声压的灵敏度越高.随着聚合物外径的增加,光纤光栅的动态声压的灵敏度逐步提高.但当封装聚合物的外径增加...     

电机转子用光纤光栅温度传感器标校方法

针对电机转子温度实时在线监测的需求，采用不锈钢管封装聚酰亚胺涂覆的光纤光栅制作成转子温度传感器阵列。首先，研究了采样时间对传感器温度标定误差的影响，综合中心波长平均值的波动性和数据处理量，选择了用于标定的最优采样时间和中心波长平均值；然后，在30～180℃范围内开展了传感器的标定和测温精度试验。结果表明：各传感器的测温精度在±0.5～±1℃左右，温度分辨率为0.1℃,能够满足电机转子的温度预警要求；随着温度的升高，温度灵敏度从10 pm/℃增加到13 pm/℃,与理论计算值较为接近。     

灵敏度和偏移补偿的MEMS压阻式加速度传感器

针对传感器中存在的灵敏度和偏移补偿问题,提出了一种新的MEMS压阻式加速度传感器设计,它由一个传感器和一个总的接口电路构成,可用0.18μm商用CMOS工艺实现设计。传感器结构由8个硼扩散结晶体压敏电阻连接起来构成一个惠斯通电桥来感知加速度;接口电路由一个主放大器和传感器灵敏度及温度偏移补偿电路构成;实验结果表明,传感器具有很高的在轴加速度灵敏度和灵敏度补偿效果,整个系统具有可达5 k Hz的可扩展的系统带宽,而且偏移估计误差减少到了±10μV以内。     

集成于碳纤维复合材料的fsFBG响应特性研究

针对航空航天碳纤维复合材料结构健康监测需求,研究了飞秒激光逐点直写光纤光栅传感器(fsFBG)和碳纤维复合材料集成时的传感特性。在碳纤维复合材料层合板表面及层间布置fsFBG,对碳纤维复合材料层合板进行静态载荷和低速冲击载荷加载实验,系统分析了表面和不同层间fsFBG对载荷响应的敏感性和差异性,得到了fsFBG中心波长偏移量与加载距离和加载角度的对应关系。实验表明,表面粘贴的fsFBG对动静载荷的敏感度更高,在动静态载荷作用下,fsFBG中心波长偏移量随加载载荷的增大呈线性递增,而随加载距离的增加而逐渐减小;fsFBG具有较好的载荷-方向敏感特性,传感器的响应灵敏度随加载夹角增大逐渐提高。     

基于霍普金森杆的水下爆炸壁压测量系统研究

采用霍普金森杆测量系统对气泡载荷进行测量。根据应力应变对应关系,对霍普金森杆测量原理进行表述,其为通过测量HPB上应变推算得到杆端部应力;对HPB测量系统组成进行说明,分析HPB材料、尺寸选取方法,给出应变测量信号与壁压信号间换算关系;采用高速摄影、压力传感器测量系统、霍普金森杆测量系统在实验室条件下对气泡载荷进行测量,分析比对测量结果。结果表明,高速摄影与HPB测量系统获取的气泡峰压时间、气泡脉动周期基本一致;无量纲爆距大于0.33时,压力传感器和HPB测量结果获取的物面载荷数据基本相同;近距离实验时,HPB测量系统抗电磁干扰能力更强。通过实验比对分析,验证了霍普金森杆测量系统的有效性及准确性。     

【专栏】飞机结构静强度应变现场测试手段展望

目前飞机结构静强度应变现场主要的测试手段为使用电阻应变计测量系统,但电阻应变计测量系统存在抗电磁干扰差、引线过多以及一致性难以保证等问题,测试效果难以保证。近年来,光纤传感以及非接触光学测量手段的迅速发展,为飞机结构静强度应变现场测试提供了多种选择。本文通过分析以数字图像相关法技术为代表的新技术的特点,如通过进行非接触操作消除安装过程中所带来的分散性误差以及不确定性,在应对某些需要定性分析的飞机静强度试验场合时可以实时给出三维应变和位移场数据,使测量技术更加直观,以及可溯源性更好、更容易保证计量特性的稳定等,对未来飞机结构静强度应变现场测试手段进行了展望,以期为相关部门和机构提供参考。     

光纤/复合材料结构的力学分析概述

基于国内的研究现状,着重分析和讨论光纤/复合材料结构中因光纤传感器的埋入而诱发的点应力与应变状态变化及其对埋入光纤附近的微裂缝发展的影响。同时探讨埋入光纤内部的应力与应变发展及其对传感器性能的影响。     

油罐火灾泡沫灭火剂用量实战系数研究

通过统计我国典型油罐火灾案例,计算出实际火场的泡沫灭火剂实战系数,提出了油罐火灾泡沫灭火剂实际用量的3个影响因素:泡沫飞散罐外因素、着火油罐内部影响因素、气候影响因素。采用层次分析法建立了泡沫灭火剂用量评价数学模型,再将数学模型计算得到的结果与统计得到的实战系数进行对比,分析误差,有助于消防部队在火灾现场更加科学、合理地调用泡沫灭火剂。     

谈MIS系统的体系结构

体系结构是计算机系统及其组件的物理构造或设计方案 ,文章探讨了 3种典型的体系结构在MIS系统中的应用。     

射面交叉分析及武器控制方法研究

通过对影响多武器同时射击安全的重要因素——射面交叉的研究,分析了产生射面交叉的原因,建立了射面交叉的判断模型,研究了控制武器的方法,建立了禁止射击信号的产生模型。研究结果对舰艇的总体设计、武器控制以及作战使用有一定的指导意义。     

一种内支架结构对通海阀噪声的影响

在分析某通海阀噪声产生机理的基础上,给出了一种在阀体上镶嵌内支架的降噪措施,并基于CFD原理对该阀内流道进行了仿真计算,获得了阀内流体的压力场、速度场和湍动能场,然后对比了不同安装角度的内支架方案及原阀的流场特点.结果表明:采用安装角度为{105°,150°,105°}的内支架结构能够有效地提高阀内流道的最低压力、减小速度梯度、降低湍动能,从而更有利于防止汽蚀和降低涡流噪声与湍流脉动噪声.     

拖曳声纳鱼雷的航行动力学模型等价性研究

给出了拖曳声纳鱼雷的动力学仿真与控制算法,采用计算效率较高的离散和递推的方法,算法以f1=fn=0为边界条件进行校核,当该条件满足时,就得到了系统的真实运动.加速度修正方法及搜索方向由优化方法给出,在此动力学模型的基础上,也可以获得封闭的解析式方程,只不过系统方程随n的增加会相当复杂.同时给出了基于Gauss原理的方法,并证明了它们之间的等价性.     

COFF 文件装载机制的研究

结合通用的ＣＯＦＦ目标文件格式,研究了系统加速板执行文件的加载及运行控制机制,阐述了加载ＣＯＦＦ文件的思路和实现方法。文中还设计了能有效提高系统效率的文件预装载机制,讨论了这一机制的原理和具体实现。     

解放战争战略考

战略,就是"筹划和指导战争全局的方略"(《中国人民解放军军语》,66页,北京,军事科学出版社,1997).战争中,凡属带有照顾各方面和各阶段的问题,都是有关战争全局的问题,即战略问题.在众多的战争指导规律中,战略问题属于高层次的部分,对战争的发展起着关键性的作用.毛泽东主席在《中国革命战争的战略问题》一文中指出:"战争的胜败的主要和首先的问题,是对于全局和各阶段的关照得好或关照得不好.如果全局和各阶段的关照有了重要的缺点或错误,那个战争是一定要失败的."(《毛泽东选集》第1卷,175页,北京,人民出版社,1991)     

公安高校教学质量监控体系的构建

公安高校教学质量监控体系的构建,必须坚持科学的思路和原则,构建监控目标系统、监控组织系统、监控内容系统、监控方法系统、监控制度系统和监控信息系统,并保证整个体系的良性运行。     

高层建筑基础和地下洞室相互作用的数值分析

在城市中心地段修建高层建筑既要考虑地下空间的合理利用,也要考虑和已有地下洞室的相互作用影响.针对重庆某新建高层建筑基础对毗邻的轻轨Ⅱ号线隧洞的相互作用影响,利用有限元数值模拟,探讨了在已有地下洞室附近新建高层建筑的相互作用问题,分析了基坑边坡开挖过程、建筑桩基础荷载的施加和已有隧洞这三者的相互影响,得出一些对实际工程技术处理有益的结论,为地下空间的综合利用,尤其是为类似工程处理提供参考.     

Distribution of number of point targets killed and higher moments of coverage of area targets

The coverage C of area targets by salvos of weapons generally varies randomly, because of random target location and weapon impact point fluctuations. A third source of variation appears when, instead of an area target, a multiple-element target is considered, consisting of m point targets distributed randomly and independently of one another around the target center. A multiple-integral expression is derived for the probability p_k of killing exactly k target elements. It is shown that p_k is a linear function of the higher moments, of the order k to m, of the area coverage C. More explicit expressions are derived for the case of two weapons and for circular-symmetric functions. Similar to well-known results for the expectation and variance of coverage of area targets, these expressions can be evaluated by numerical quadrature. Furthermore, the coverage problem in which all underlying functions are Gaussian can be completely solved in closed form. For such a problem, with two weapons, numerical results are presented. They show that the distribution of k can be approximated by a binomial distribution only if the target center and weapon impact point fluctuations are small.