摘要：针对自由曲面曲率测量的需要,本文设计了一种曲率测量仪控制装置,介绍了其设计原理,结构及测量方法。该控制装置主要由传感器、信号处理电路、ARM处理器、LCM显示4部分组成。根据空间几何性质推算出了任意曲面的曲率公式,采用容栅式位移传感器测量出所需要的量,通过电平转换电路,将数据送到ARM处理器,再由ARM处理器对数据进行相应的运算,最后由LCM液晶显示器把所测到的曲率显示在屏幕上。所设计的曲率测量仪具有体积小、测量精度高、操作简便的特点。

摘要：研制了一种新型埋入式曲率光纤传感器,以结构的曲率变形对传感器的输出光强实现强度调制。提出了该传感器的传感机理,对传感器的结构作了改进。将此传感器埋入树脂基复合材料板内部,测量板的弯曲变形。设计了一种智能结构中光纤出口和入口处的新型结构和保护方法。利用此曲率传感器组成准分布式传感系统检测智能结构的形状变化,重建智能结构的形状。

摘要：为了实现对弯曲结构的三维空间数据的测量与重建,建立了光纤曲率传感器的准分布式测量系统。对该系统中传感器的布置方式、空间弯曲曲率和扭转角的测量及三维结构重建方法进行了研究。首先,将光纤曲率传感器绕成环形,布置在柔性基底的两个对称表面,组成准分布式测量系统。根据线性叠加原理,同时测量出结构的弯曲和扭转变形。使用光纤曲率传感器提供的弯曲和扭转信息,采用微分几何的方法,建立由曲线切线和曲率确定的运动坐标系,在运动坐标系中根据空间结构的扭转角确定密切平面。然后,在密切平面中进行曲线的弯曲计算和运动坐标系的变换分析,并进行拟合过程的公式推导。最后,对该方法进行了试算验证,并利用准分布式测量系统对两支点间距为500 mm的简支梁进行了结构重建。结果显示,在相邻两检测点进行20点插值时,简支梁曲线的最大偏差为1.1 mm,表明设计的系统和重建方法能够较高精度地实现曲面结构的三维重建。

摘要：由于服役环境的复杂及流固耦合作用特征,运营中的海管会出现管道穿孔甚至断裂的问题,引发原油泄漏。因此,对海管结构变形进行监测,掌握结构的整体姿态,评价其结构安全性具有重要的工程意义。鉴于当前海管变形监测的光纤传感探头存在的缺陷,文中结合海管几何和物理特征,根据应变传递理论设计了一种适应输油气海管长期连续变形监测的硅橡胶封装光纤光栅传感器,并通过基础拉伸试验和模型试验检测其界面传递变形和应变感知性能,同时结合海管形态重构的算法实现管道结构形态监测。该研究为海管结构特征参数监测、损伤识别和安全状态评定提供了有效的测量器件和算法。

摘要：利用基片曲率法原理,设计改装了一套基片曲率显微观测装置用于测量稀土超磁致伸缩合金非晶RGMF薄膜试样的曲率半径并计算薄膜应力;分析探讨了使用该装置测量计算曲率半径的随机误差与系统误差,并在此基础上进一步分析了薄膜应力的相对误差。利用该装置测量了采用离子束溅射沉积法在青铜基片上沉积TbDy-Fe非晶薄膜的应力大小为150MPa,为压应力,测量总误差在8%以内。