利用光纤应变传感器确定薄壁可变形结构振动参数的方法研究

《Sensors》：Determination of Vibration Parameters of Deformable Structures Using Different Dynamic Loading Schemes and Types of Fiber-Optic Strain Sensors

　　

摘要

本文提出了几种利用两种类型光纤应变传感器确定薄壁可变形结构在不同动态载荷工况下振动参数的方法。所考虑的参数包括振动幅度和频率、对数衰减率和应变模态形状。文中以非标准几何形状的碳纤维增强聚合物板为例给出了实验结果。测量采用基于光纤布拉格光栅的单点光纤传感器和基于瑞利散射的分布式光纤传感器进行。所考察的动态工况包括稳态受迫振动和自由振动。自由振动的激励方式有两种：一是在共振频率下终止稳态激励，二是将试样从在不同位置施加的初始静变形状态释放。实验得到了基于单点和分布式光纤传感器测量的稳态受迫振动下的应变幅度—频率曲线。文中还展示了分布式传感器提供应变空间分布表征的能力，特别是应变模态形状的表征。本文还给出了试样不同动态响应类型下的共振频率和对数衰减率。