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题名基于FBG的薄板空间形状重构误差分析
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作者
茶映鹏
蔡建军
彭星玲
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机构
江西水利电力大学精密驱动与装备江西省重点实验室
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出处
《光通信研究》
北大核心
2025年第5期92-97,共6页
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基金
江西省教育厅科技资助项目(GJJ211911)
江西省2023年度大学生创新创业训练计划资助项目(S202311319014)。
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文摘
【目的】为实现板状结构空间形状快速和准确地检测和重构,将4点光纤布拉格光栅(FBG)串封装到高锰钢薄板表面制成形状传感单元,利用FBG质轻、径细、灵敏度高、抗电磁干扰和可波分复用等优点,文章结合重构算法实现了薄板结构的形状传感和可视化重构。【方法】文章分析了温度修正后的薄板曲率传感与空间形状重构原理,进行了基于FBG薄板结构的温度和曲率标定实验。根据拟合温度灵敏度、曲率灵敏度以及曲率与波长变化量的表达式得到6种情况下的曲率组合,再利用线性插值、二次函数插值或三次样条曲率插值算法对曲率进行插值,得到更多的离散曲率点。通过对曲率进行坐标变换得到薄板的坐标信息后,利用B样条曲面重构薄板的空间形状。【结果】实验测得薄板的曲率灵敏度分别为-0.154、-0.248、-0.257和-0.235 nm/mm,经温度修正显著降低了曲面重构误差,线性插值、二次函数插值和三次样条插值的平均相对误差R_(mean)分别为2.47%、2.60%和2.21%,其中三次样条插值在单曲率(1.86%)和变曲率(2.04%)曲面重构中误差最小,表现最优。【结论】该方法通过温度修正可有效削弱环境干扰,结合三次样条插值算法能有效提升曲面重构精度,实现薄板结构位移、曲率和形状的同步预测。
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关键词
光纤布拉格光栅
薄板
曲率传感
温度修正
形状重构误差
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Keywords
FBG
thin plate
curvature sensing
temperature correction
shape reconstruction error
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN253
[电子电信—物理电子学]
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题名特征尺寸对塑料双腔导管气辅挤出成型的影响
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作者
林顺平
纪海波
刘强
单义杰
邓小珍
肖兵
夏非
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机构
江西水利电力大学机械工程学院
江西水利电力大学精密驱动与装备江西省重点实验室
江西水利电力大学电气工程学院
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出处
《工程塑料应用》
北大核心
2025年第9期105-110,共6页
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基金
江西水利电力大学国家级大学生创新创业训练计划项目(202411319009)
江西水利电力大学省级大学生创新创业训练计划项目(S202411319014)
江西省重点研发计划项目(20243BBI91011)。
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文摘
双腔导管是拥有两个独立通道的中空导管,可同时运输两种不同物质,其制造成本高,生产过程复杂、效率低,且传统的成型方法难以保证双腔导管的尺寸和形状精度。为研究塑料双腔导管气体辅助挤出成型过程中,因型腔直径变化引起的结构尺寸变化(特征尺寸)对导管椭圆度和挤出胀大的影响,采用有限元方法,建立了双腔导管三维黏弹挤出流动模型,实现了稳定的数值求解;分析了传统和气体辅助挤出两种工艺条件下塑料熔体的速度场、压力场、剪切速率和第一法向应力分布。研究结果表明,传统挤出成型时,特征尺寸对双腔导管内型腔和外轮廓椭圆度影响较大,但对导管挤出胀大率影响不明显,当导管型腔直径从0.20 mm增至0.80 mm时,外轮廓椭圆度从9.40%下降至0.50%,型腔椭圆度从5.50%增大至68.30%,导管挤出胀大率则维持在30.60%~32.29%范围内;气体辅助挤出成型时,特征尺寸对双腔导管内型腔和外轮廓椭圆度、挤出胀大率均无明显影响,始终接近零值,说明气体辅助技术能有效改善塑料双腔导管形状和尺寸精度,提高制品质量。
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关键词
特征尺寸
塑料双腔导管
气辅挤出
椭圆度
有限元方法
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Keywords
feature size
plastics double-lumen catheter
gas-assisted extrusion
ellipticity
finite element method
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分类号
TQ320.66
[化学工程—合成树脂塑料工业]
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