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光纤埋人碳纤维复合材料结构的实验研究 被引量:12
1
作者 梁大开 黄明双 陶宝祺 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期16-18,40,共4页
介绍了保偏光纤埋人碳纤维复合材料结构成型后光学性能的变化、将光纤埋人碳纤维复合材料结构时遇到的一些问题及为提高光纤成活率所采取的措施等的实验研究结果。
关键词 保偏光纤 碳纤维复合材料 智能结构 埋入结构
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埋入式光纤应变传感器 被引量:8
2
作者 梁大开 陶宝祺 李长春 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第6期842-849,共8页
埋入式光纤应变传感器是近年来随着智能复合材料的发展而发展起来的一项新技术。将传感器和致动器埋置于复合材料中,就形成了智能复合材料。而光纤传感器具有尺寸小重量轻的特点,当把它们直接埋置于复合材料中时,它们也能在恶劣的环... 埋入式光纤应变传感器是近年来随着智能复合材料的发展而发展起来的一项新技术。将传感器和致动器埋置于复合材料中,就形成了智能复合材料。而光纤传感器具有尺寸小重量轻的特点,当把它们直接埋置于复合材料中时,它们也能在恶劣的环境下工作。它们的这些特点非常适合于制作埋入式传感器,并且能大大提高智能复合材料在航天等方面应用的潜力。本文仅对智能复合材料中的光纤应变传感器进行了探讨,介绍了几种常见的埋人式光纤应变传感器,讨论了它们各自的特点,并对能改进光纤应变传感器性能的光纤拼接的应用进行了分析。 展开更多
关键词 包埋 光学纤维 传感器 智能复合材料
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采用空心光纤自诊断、自修复智能结构的研究 被引量:23
3
作者 梁大开 杨红 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第4期261-263,共3页
为了对复合材料结构的损伤进行自修复 ,提出了利用空心光纤实现智能复合材料结构中难度较大的自修复功能 ,对其中的一些关键技术进行了初步的研究。利用空心光纤作为输送修复结构胶液的通道 ,当结构的关键部位出现损伤时 ,内含胶液的空... 为了对复合材料结构的损伤进行自修复 ,提出了利用空心光纤实现智能复合材料结构中难度较大的自修复功能 ,对其中的一些关键技术进行了初步的研究。利用空心光纤作为输送修复结构胶液的通道 ,当结构的关键部位出现损伤时 ,内含胶液的空心光纤网络可以检测出结构损伤的位置 ,并输出胶液对损伤进行修复 。 展开更多
关键词 空心光纤 自修复 复合材料 自诊断
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智能结构中光纤智能夹层力学特性的实验研究 被引量:8
4
作者 梁大开 李东升 潘晓文 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期150-153,180,共4页
根据光纤自诊断系统模块化、集成化要求,制作出光纤智能夹层,它可以铺设于复合材料结构表面或埋入复合材料结构内部。对智能夹层试件的轴向拉伸试验和层间拉伸试验表明,光纤智能夹层的埋入对复合材料结构的强度性能无显著影响,可以埋入... 根据光纤自诊断系统模块化、集成化要求,制作出光纤智能夹层,它可以铺设于复合材料结构表面或埋入复合材料结构内部。对智能夹层试件的轴向拉伸试验和层间拉伸试验表明,光纤智能夹层的埋入对复合材料结构的强度性能无显著影响,可以埋入复合材料结构内部并实施健康监测。试验还表明,在一定应变范围内,单膜交错光纤中光强—应变之间具有良好的线性关系,可以在埋入复合材料之前进行标定。 展开更多
关键词 智能结构 健康监测 光纤智能夹层
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碳敷层光纤在碳纤维复合材料智能结构中的应用 被引量:2
5
作者 梁大开 邱浩 陶宝祺 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期723-726,共4页
在碳纤维复合材料结构的固化过程中 ,埋入其中的光纤将承受恶劣的环境 ,这将使光纤的光学性能发生变化 ,从而影响碳纤维智能复合材料结构中光纤传感系统的性能。文中对多种光纤进行了试验研究 ,在碳纤维复合材料固化过程中 ,发现普通敷... 在碳纤维复合材料结构的固化过程中 ,埋入其中的光纤将承受恶劣的环境 ,这将使光纤的光学性能发生变化 ,从而影响碳纤维智能复合材料结构中光纤传感系统的性能。文中对多种光纤进行了试验研究 ,在碳纤维复合材料固化过程中 ,发现普通敷层光纤的性能发生变化 ,而碳敷层光纤的性能不会发生变化 ,并对这些现象的原因进行了初步讨论 。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 智能结构 碳敷层光纤 智能材料
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光纤埋入碳纤维复合材料后光学性能变化的研究 被引量:2
6
作者 梁大开 陶宝祺 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期8-10,13,共4页
介绍了对光纤埋入碳纤维复合材料结构成型过程中,光纤性能变化的研究。在碳纤维复合材料结构的成型过程中,光纤将承受高温、高压的作用,这种恶劣环境将对光纤的性能产生影响。本文的研究将对提高智能复合材料结构中光纤传感系统的性... 介绍了对光纤埋入碳纤维复合材料结构成型过程中,光纤性能变化的研究。在碳纤维复合材料结构的成型过程中,光纤将承受高温、高压的作用,这种恶劣环境将对光纤的性能产生影响。本文的研究将对提高智能复合材料结构中光纤传感系统的性能起到重要的作用。 展开更多
关键词 光纤 碳纤维 智能 复合材料结构 光学性能
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光纤混凝土机敏结构的研究
7
作者 梁大开 熊克 郭明江 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第3期183-185,共3页
将光纤传感器埋入混凝土结构中 ,对结构内部的应力应变进行监测 ,从而保证结构的健康状况。文章研究了将两种外置式 Fabry- Perot干涉型 (EFPI)光纤传感器埋入混凝土结构 ,对结构内部的应变进行了测量 ,实现了光纤混凝土机敏结构的自诊... 将光纤传感器埋入混凝土结构中 ,对结构内部的应力应变进行监测 ,从而保证结构的健康状况。文章研究了将两种外置式 Fabry- Perot干涉型 (EFPI)光纤传感器埋入混凝土结构 ,对结构内部的应变进行了测量 ,实现了光纤混凝土机敏结构的自诊断功能。 展开更多
关键词 光纤传感器 混凝土结构 自诊断
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空心光纤用于机敏结构自诊断、自修复的研究 被引量:11
8
作者 杨红 梁大开 +2 位作者 陶宝祺 黄民双 邱浩 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第11期25-27,共3页
介绍的是在机敏结构中利用空心光纤灌注胶液的方法来进行复合材料损伤、断裂的自诊断、自修复,对空心光纤的传光机理做了具体的研究和分析,运用这些特性对整个系统的总体方案作出了初步的分析。
关键词 空心光纤 机敏结构 复合材料 自诊断 自修复
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光纤应用于结构自修复的研究 被引量:9
9
作者 杨红 陶宝祺 +2 位作者 梁大开 曹振新 邱浩 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期40-42,共3页
介绍了在智能结构中采用空心光纤传感器网络构成自诊断、自修复的系统。在结构中埋入形状记忆合金丝网络,对增强结构强度、改善自修复的质量均起到了良好的作用。
关键词 复合材料 光纤 智能结构 自诊断 自修复 空化光纤传感器网络
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智能材料结构的研究现状及未来发展 被引量:19
10
作者 谢建宏 张为公 梁大开 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期6-9,共4页
智能材料结构是一门由多学科高度交叉的新兴前沿学科,其发展潜力巨大,应用前景广阔,现已成为国际上的研究热点之一。对智能材料结构的研究现状进行了阐述,对智能材料结构的关键技术进行了分析,并对其未来发展进行了展望。
关键词 智能材料结构 智能传感技术 智能驱动技术 智能控制技术 智能信息处理与传输
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空心光纤网络埋入复合材料中性能影响的研究 被引量:6
11
作者 杨红 孙晓菡 +2 位作者 张明德 陶宝祺 梁大开 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期134-140,共7页
空心光纤网络可用来进行复合材料力学性能的监测 ,同时又可对材料的损伤进行自修复。空心光纤网络与复合材料性能的影响主要有三方面 :1 )复合材料对空心光纤的影响 ;2 )空心光纤对复合材料的影响 ;3 )空心光纤与复合材料力学性能的匹... 空心光纤网络可用来进行复合材料力学性能的监测 ,同时又可对材料的损伤进行自修复。空心光纤网络与复合材料性能的影响主要有三方面 :1 )复合材料对空心光纤的影响 ;2 )空心光纤对复合材料的影响 ;3 )空心光纤与复合材料力学性能的匹配。本文测试了三种规格的空心光纤埋入复合材料中受到的影响 ,依据国家有关的复合材料测试标准 ,对树脂基复合材料埋与不埋大直径空心光纤进行了对比实验 ,并论证了光纤与材料力学性能匹配点存在的必然性。从而为空心光纤网络用于复合材料的自诊断与自修复提供了研究的依据。 展开更多
关键词 复合材料 拉伸 压缩 匹配 空心光纤网络 性能研究 自修复 智能结构
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基于准分布式光纤光栅传感器的机翼盒段载荷监测 被引量:11
12
作者 芦吉云 梁大开 潘晓文 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期217-221,共5页
以某型飞机机翼盒段为研究对象,建立了盒段试件的有限元模型,分析外载荷和应变分布之间关系。采用波分复用形式构建了分布式光纤Bragg光栅传感网络测量盒段试件的应变,设计了网络中光纤传感器的排布方式,在此基础上研究了传感网络的温... 以某型飞机机翼盒段为研究对象,建立了盒段试件的有限元模型,分析外载荷和应变分布之间关系。采用波分复用形式构建了分布式光纤Bragg光栅传感网络测量盒段试件的应变,设计了网络中光纤传感器的排布方式,在此基础上研究了传感网络的温度补偿方法。运用波长监测方法对盒段结构承受的不同载荷进行了实验研究。结果表明,传感器的波长偏移与载荷成线性关系,斜率由于加载点位置的变化而不同。传感器的最大载荷监测灵敏度达3.09 pm/N。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅传感器 载荷监测 波分复用 波长偏移 盒段
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基于ICCD的高压电晕放电紫外光谱检测 被引量:5
13
作者 王彦 梁大开 +3 位作者 赵光兴 胡兴柳 方挺 焦红灵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2431-2436,共6页
对高压电器局部自持放电的光强谱系的强度分布进行了分析,建立了高压电晕放电紫外光谱特征谱线下光强与探测距离的关系,并采用紫外光谱功率法对高压电气设备的电晕放电进行了实验研究。实验系统包括针极放电装置及ICCD探测器,通过光纤... 对高压电器局部自持放电的光强谱系的强度分布进行了分析,建立了高压电晕放电紫外光谱特征谱线下光强与探测距离的关系,并采用紫外光谱功率法对高压电气设备的电晕放电进行了实验研究。实验系统包括针极放电装置及ICCD探测器,通过光纤传输对日盲区紫外光谱进行探测。试验中调整光纤探头位置,分别改变光纤探头垂直距离和光纤探头距中心点左右偏移距离,采集相应的紫外光谱,并对波长为262.773 nm、265.456 nm和274.435 nm处的光谱强度与偏移位置之间的关系进行数据拟合,拟合后的指数函数形式与理论分析相吻合。对采集的紫外光谱数据采用Burg递推算法进行功率谱估计,发现大约350 Hz的功率谱密度可作为特征参量,表明了对电晕放电点识别的可行性。 展开更多
关键词 电晕放电 ICCD探测器 紫外光谱 功率谱密度
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混凝土检测中基于数字滤波的传感器补偿方法 被引量:5
14
作者 李秋锋 石立华 +1 位作者 梁大开 李刚 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期55-59,共5页
在超声探测中,为了获得信号最大响应幅度,通常都选用传感器的谐振频率作为探测频率。然而,这样会给探测信号带来较严重的振铃效应,影响反射信号的识别与提取,从而降低探测分辨力。本文提出了一种基于数字滤波方法,有效地对不理想的超声... 在超声探测中,为了获得信号最大响应幅度,通常都选用传感器的谐振频率作为探测频率。然而,这样会给探测信号带来较严重的振铃效应,影响反射信号的识别与提取,从而降低探测分辨力。本文提出了一种基于数字滤波方法,有效地对不理想的超声传感器频响特征进行了补偿。首先基于系统辨识算法建立了发射和接收传感器的离散传递函数模型,然后通过一个数字补偿滤波器建立补偿模型,用于抑制传感器的振铃效应。对这种方法的实际效果进行了实验验证,通过水浸测试获得传感器的标定数据,并基于这些数据建立补偿模型。实验结果表明混凝土底面反射信号能够从原混叠信号中被清晰地识别。 展开更多
关键词 超声检测 数字滤波 混凝土 超声传感器 频响特征
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一种改进的合成孔径聚焦算法研究 被引量:7
15
作者 李秋锋 石立华 +1 位作者 金信鸿 梁大开 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第3期440-443,共4页
在超声混凝土检测时,合成孔径聚焦技术(SAFT)是一种有效的方法。为了进一步提高混凝土材料深度探测分辨力,该文提出了一种改进的合成孔径成像算法。此法将SAFT原理与波包原子分解算法相结合,能更有效聚焦,提高混凝土探测成像的分辨力,... 在超声混凝土检测时,合成孔径聚焦技术(SAFT)是一种有效的方法。为了进一步提高混凝土材料深度探测分辨力,该文提出了一种改进的合成孔径成像算法。此法将SAFT原理与波包原子分解算法相结合,能更有效聚焦,提高混凝土探测成像的分辨力,并可减少成像算法的运算量。利用仿真实验对这种改进的合成孔径算法进行了验证。结果表明,和传统SAFT算法比较,此法的成像目标定位能力增强,能获得更好的成像效果。 展开更多
关键词 超声探测 混凝土 合成孔径聚焦 波包原子分解
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基于光纤光栅传感器的复合材料层合板冲击能量研究 被引量:5
16
作者 陆观 梁大开 +1 位作者 曾捷 胡兴柳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期261-264,共4页
复合材料结构较容易产生结构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光栅中心波长随应力变化这一特性,在恒温下用布拉格光纤光栅传感器对复合材料智能结构受到的低速冲击能量给... 复合材料结构较容易产生结构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光栅中心波长随应力变化这一特性,在恒温下用布拉格光纤光栅传感器对复合材料智能结构受到的低速冲击能量给出判别,并对通过光纤光栅解调仪采集下来的低速冲击信号进行频谱分析。在计算冲击信号所有能量等级的频谱峰值后,给出可以界定能量等级的频谱峰值临界值,利用其来判别低速冲击能量等级。试验表明布拉格光纤光栅传感器可以监测复合材料受到冲击的信号,能够对复合材料结构低速冲击进行能量等级判断研究。 展开更多
关键词 光栅 冲击能量判别 频谱分析 低速冲击 光纤智能结构
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基于级联长周期光纤光栅的光纤布拉格光栅解调系统 被引量:4
17
作者 邹红波 梁大开 +2 位作者 曾捷 李堃 周怡妃 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期723-727,共5页
提出了一种基于级联长周期光纤光栅的光纤布拉格光栅解调系统。级联长周期光纤光栅作为边沿滤波器,利用它的一个线性区监测单个光纤布拉格光栅传感信号。该系统具有结构简单、价格低等优点,但易受光源抖动及系统其他不稳定因素等带来的... 提出了一种基于级联长周期光纤光栅的光纤布拉格光栅解调系统。级联长周期光纤光栅作为边沿滤波器,利用它的一个线性区监测单个光纤布拉格光栅传感信号。该系统具有结构简单、价格低等优点,但易受光源抖动及系统其他不稳定因素等带来的系统噪声的影响。为消除系统噪声带来的不利影响,对该系统进行了改进。改进系统利用级联长周期光纤光栅的两个线性区同时监测两个光纤布拉格光栅传感信号。分别用原系统及其改进系统对温度进行监测,实验的温度测量范围为-70~-115°C。原系统的灵敏度为0.49 mV/°C,温度分辨率为0.5°C;改进系统的灵敏度为0.86 mV/°C,温度分辨率为0.3°C。实验结果表明改进系统能有效消除系统噪声,提高系统的精度。 展开更多
关键词 级联长周期光纤光栅 光纤布拉格光栅 解调 边沿滤波器
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光纤光栅传感网络的优化研究 被引量:9
18
作者 王桂娜 曾捷 +1 位作者 穆昊 梁大开 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期66-69,共4页
光纤光栅传感网络在大型复杂结构健康监测中具有广泛的应用前景,对光纤光栅传感网络优化的研究具有重要的意义。分析了结构健康监测中光纤传感网络优化布局和可靠性的研究现状,对光纤传感网络优化中的传感器优化布局与光纤传感网络可靠... 光纤光栅传感网络在大型复杂结构健康监测中具有广泛的应用前景,对光纤光栅传感网络优化的研究具有重要的意义。分析了结构健康监测中光纤传感网络优化布局和可靠性的研究现状,对光纤传感网络优化中的传感器优化布局与光纤传感网络可靠性两方面进行研究。通过对结构响应特性研究,提出了对结构静力响应参数监测时,传感器布局的一般规则。将概率计算引入光纤FBG传感网络不同拓扑结构,给出了基于不同拓扑结构的光纤传感网络形式及其可靠性数值分析。 展开更多
关键词 FBG传感网络 结构健康监测 可靠性 布局优化 拓扑结构
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光纤SPR传感器测量液体折射率的研究 被引量:9
19
作者 曾捷 梁大开 曹振新 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第1期18-20,共3页
通过一套基于表面等离子体波共振(SPR)效应的新型光纤传感系统,对三种具有相同折射率而类型不同的液体介质进行测试。通过研究SPR传感探头在四种不同液体介质中的光谱输出特性,获得SPR光谱共振波长、最小光强反射率随液体折射率、类型... 通过一套基于表面等离子体波共振(SPR)效应的新型光纤传感系统,对三种具有相同折射率而类型不同的液体介质进行测试。通过研究SPR传感探头在四种不同液体介质中的光谱输出特性,获得SPR光谱共振波长、最小光强反射率随液体折射率、类型不同而改变的特性。这些工作为下一步使用光纤SPR传感探头进行复合材料的固化监测以及加工成型后的应变检测提供了依据。 展开更多
关键词 表面等离子体波共振(SPR) 共振波长 最小光强反射率 折射率
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光纤光栅传感器与机械结构预处理胶接方法 被引量:3
20
作者 曾捷 张钰珏 +4 位作者 郭晓华 李钰 龚晓静 李丹婷 梁大开 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期105-109,共5页
结构应力应变高精度测量对于实现直升机动静态强度监测与评估具有至关重要的意义。由于光纤光栅传感器具有柔韧性好、芯径细、抗电磁干扰能力强以及便于实现分布式监测等显著优点,使得其在航空航天器结构强度监测领域受到广泛重视。为... 结构应力应变高精度测量对于实现直升机动静态强度监测与评估具有至关重要的意义。由于光纤光栅传感器具有柔韧性好、芯径细、抗电磁干扰能力强以及便于实现分布式监测等显著优点,使得其在航空航天器结构强度监测领域受到广泛重视。为提升直升机应变监测精度与灵敏度,本文研究了光纤光栅传感器应变感知原理和精度影响因素,构建了基于光纤光栅传感器的板结构应变监测系统。在此基础上,提出剥离光栅栅区涂覆层、施加预应力及其双层胶接等预处理集成方法,实现对板结构光纤光栅传感器应变测量精度的有效提升。 展开更多
关键词 光纤光栅 预处理 胶接 应变
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