预紧组合结构的层间压力测试和模拟技术研究
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作者:
作者单位:

(1.中国工程物理研究院总体工程研究所,四川 绵阳 621999; 2.工程材料与结构冲击 振动四川省重点实验室,四川 绵阳 621999)

作者简介:

史平安(1964-),男,陕西兴平市,硕士,副研究员,主要 从事功能微纳材料与器件的模拟和测试技术研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(U153029,11372295)和国防技术基础项目(JSHS2012212A002)资助项目 (1.中国工程物理研究院总体工程研究所,四川 绵阳 621999; 2.工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室,四川 绵阳 621999)


Testing and simulation technology research on interlayer pressure of pre-stres sed composite structure
Author:
Affiliation:

(1.Institute of Systems Engineering,China Academy of Engineering Physics,Mian yang 621999,China; 2.Shock and Vibration of Engineering Materials and St ructures Key Laboratory of Sichuan Province,Mianyang 621999,China)

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    摘要:

    为了测试预紧组合结构的层间压力,以光子晶体 光纤为敏感单元,采用Sagnac干涉技术建立了保 偏光子晶体光纤(PM-PCF)压力传感模型和测试系统,对传感器敏感度和压力传感特性进 行了试验验证, 分析了光纤受压长度、受压形状等因素对压力传感特性的影响,并给出了光纤压力传感器测 试数据的修正 方法。研究结果表明:PM-PCF 传感器的精度(分辨率)可达到0.1 ‰,但其压力灵敏度与光纤的受压长度 和受压方向等因素有关,当受压方向接近慢轴时传感器的压力灵敏系数为可以达到0.441 nm/kN。数值模拟和测试数据的对比分 析,确定了光纤压力传感器测试数据的修正系数为1.14。

    Abstract:

    In order to monitor interlayer pressures of connection structure with pre-tightening silicone foam cushion.A pressure sensing mode is proposed by using polarization-maintaining photonic crystal fiber (PM-PCF) as sensitive units and Sagnac interferometer,the sensitivity and pressure sensi ng characteristics of the sensor were validated by experiments.The influence of loaded length and loaded position of fiber on pressure sensing characteristics was analyzed,and a modification method of test data of PM-PCF sensor was provided.The results showed that the feasibility of the design.The test results show the accuracy of PM-PCF sensor can reach within 0.1‰,and the pressure sensitivity of PM-PCF sensor is related to loaded lengt h and loaded direction of fiber. When loaded direction is close to slow-axis of fiber,the PM-PCF sensor′s pres sure sensitivity can reach 0.4414nm/kN.By comparing the results of theoretical method,n umerical simulation and experimental measurement,the modification factors of the testing data from PM-PCF sensor is 1.14.Conclusion provides theoretical and test basis for the application and of fiber optic pressure senso r.

    参考文献
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引用本文

史平安,张毅.预紧组合结构的层间压力测试和模拟技术研究[J].光电子激光,2019,30(5):486~493

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  • 收稿日期:2018-05-04
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  • 在线发布日期: 2019-06-28
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