光纤复合材料结构低速冲击判位研究  

Energy detection of low velocity impact on fiber optic composite material structure

作　　者：陆观[1] 梁大开[1] 胡兴柳[1] 芦吉云[1] 曾捷[1] 

机构地区：[1]南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,南京210016

出　　处：《仪器仪表学报》2010年第3期577-581,共5页Chinese Journal of Scientific Instrument

基　　金：国家自然科学基金(60907038);江苏省自然科学基金(BK2008388);航空科学基金(2008ZD52047);611航空科研基金;南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(200901001)(200901003)(200901004)资助项目

摘　　要：复合材料智能结构容易产生从表面无法探测到的低速冲击损伤。试验利用光纤复合材料结构中布拉格光纤光栅传感器受到低速冲击后中心波长随应力变化这一特性,在恒温下用布拉格光栅对复合材料智能结构受到的低速冲击位置给出判别。通过计算冲击待测数字采样信号与所有冲击模板数字采样信号的Hausdorff距离,给出两者的相似度,利用相似度判别复合材料结构低速冲击位置。试验表明布拉格光纤光栅传感器可以监测复合材料冲击信号,能够对复合材料结构低速冲击进行判位研究。Low velocity impacts（LVI） often bring damages that can not be detected from the surface of the composite material smart structure.This paper uses Bragg grating sensors to detect the positions of LVIs on composite material smart structure under constant temperature.Using this characteristic,the center wave-lengths of Bragg grating sensors in optic fiber composite material structure under LVIs are determined from the stress and position detection can be realized.By calculating the Hausdorff distances between the digital sampling signals of impact and all the templates,the similarities are obtained and the position of impact is detected.Experiments prove that Bragg grating sensors can be used for monitoring impacts and detecting the position of the impact on composite material structure.

关 键 词：光纤光栅传感器 光纤智能结构 低速冲击 冲击判位 

分 类 号：TP212[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]