結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測光纖光柵傳感技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測光纖柵傳感技術(shù)》從光纖光柵的基本理論及制作工藝出發(fā)，全面介紹了基于光纖光柵傳感技術(shù)的各種傳感器以及光纖光柵技術(shù)在重大工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用。具體內(nèi)容包括：光纖光柵的基本理論、種類、光纖光柵傳感器陣列的指標(biāo)以及各種光纖光柵解調(diào)技術(shù)；光纖光柵的各種寫入技術(shù)；系統(tǒng)介紹了測量各種物理量的光纖光柵傳感器；從應(yīng)變傳遞角度系統(tǒng)分析了光纖光柵傳感器的應(yīng)變傳遞機(jī)制及其動態(tài)特性；詳細(xì)介紹了光纖光柵傳感器在模型試驗(yàn)中的應(yīng)用；并系統(tǒng)詳細(xì)介紹了光纖光柵傳感器在地源熱泵系統(tǒng)、建筑物、海洋石油平臺、橋梁以及大壩等重大工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用狀況。

書籍目錄

第一章　緒論1.1　引言1.2　光纖健康監(jiān)測研究和應(yīng)用現(xiàn)狀1.3　光纖健康監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成1.4　光纖傳感器1.5　光纖光柵傳感器1.6　研究方向參考文獻(xiàn)第二章　光纖光柵基本原理2.1　引言2.2　光纖光柵的光敏性及光學(xué)特性2.2.1　光纖光柵的光敏性2.2.2　光纖光柵的光學(xué)特性2.3　光纖光柵基本理論2.3.1　光纖基本結(jié)構(gòu)與傳輸原理2.3.2　光纖光柵傳感基本原理2.3.3　光纖光柵模式理論2.3.4　光纖光柵的光譜特性分析2.3.5　光纖光柵的種類2.4　光纖光柵傳感器陣列的指標(biāo)2.5　光纖光柵解調(diào)技術(shù)2.5.1　邊緣濾波器法2.5.2　可調(diào)諧濾波器法2.5.3　干涉法參考文獻(xiàn)第三章　光纖光柵寫入方法3.1　光纖材料的紫外增敏技術(shù)3.2　內(nèi)部寫入法制作光纖光柵3.3　干涉法制作光纖光柵3.3.1　分振幅干涉法3.3.2　分波前干涉法3.4　點(diǎn)光源寫入法3.5　相位掩膜法3.5.1　寫入光斜入射3.5.2　寫入光正入射3.5.3　利用相位掩膜板法制作光纖光柵3.5.4　改變相位模版的周期3.6　光纖光柵制作中旁瓣的抑制3.7　光纖光柵的寫入光源參考文獻(xiàn)第四章　光纖光柵傳感器4.1　引言4.2　光纖光柵應(yīng)變傳感器4.2.1　基片式封裝4.2.2　嵌入式封裝4.2.3　金屬管式封裝4.2.4　夾持式封裝光纖光柵應(yīng)變傳感器4.2.5　光纖光柵金屬化封裝4.3　光纖光柵溫度傳感器4.3.1　基片式光纖光柵溫度傳感器4.3.2　聚合物封裝光纖光柵溫度傳感器4.3.3　金屬管式光纖光柵溫度傳感器4.4　光纖光柵位移傳感器4.4.1　拉桿式位移傳感器4.4.2　微位移傳感器4.5　光纖光柵壓力傳感器4.5.1　邊壓力傳感器4.5.2　基于彈簧管懸臂梁的光纖光柵壓力傳感的研究4.5.3　基于正弦機(jī)構(gòu)力放大原理的高靈敏度光纖光柵壓力傳感器4.5.4　高壓力傳感器4.6　光纖光柵剪力傳感器4.6.1　理論分析4.6.2　實(shí)驗(yàn)分析4.7　光纖光柵加速度傳感器4.7.1　早期的光纖光柵加速度傳感器4.7.2　基于懸臂梁的光纖光柵加速度傳感器4.7.3　L形懸臂梁加速度傳感器4.7.4　光纖光柵的三維加速度傳感器的研究4.8　光纖光柵傾斜傳感器4.9　光纖光柵流量傳感器4.9.1　光纖光柵渦街流量計4.9.2　光纖光柵互相關(guān)流量傳感器4.10　光纖光柵化學(xué)傳感器4.10.1　濕度傳感器4.10.2　光纖光柵氫氣濃度傳感器4.11　光纖光柵電磁傳感器4.11.1　動態(tài)磁場4.11.2　電壓測量4.11.3　電流測量4.12　光纖光柵水聲傳感器4.12.1　光纖光柵直接測量水聲4.12.2　平面型光纖光柵水聽器4.13　應(yīng)變與溫度同時測量4.13.1　參考光纖光柵法^4.13.2　長周期光纖光柵與光纖光柵組合法4.13.3　雙波長光纖光柵法4.13.4　光纖光柵二階諧波法4.13.5　閃耀光纖光柵4.13.6　超結(jié)構(gòu)光纖Bragg光柵法4.13.7　不同摻雜的光纖光柵4.13.8　不同包層直徑光纖光柵4.14　光纖光柵傳感器的可靠性4.14.1　光纖性質(zhì)對光纖傳感器可靠性的影響4.14.2　加工過程對光纖傳感器可靠性影響4.14.3　封裝與安裝對光纖傳感器可靠性的影響參考文獻(xiàn)第五章　光纖光柵傳感器的應(yīng)變傳遞理論5.1　前言5.2　埋入式光纖傳感器的應(yīng)變傳遞研究現(xiàn)狀5.3　埋入式光纖傳感器的應(yīng)變傳遞分析5.3.1　光纖光柵傳感器的應(yīng)變傳遞5.3.2　光纖光柵傳感器的應(yīng)變傳遞分析5.3.3　結(jié)果與討論5.4　埋入式光纖光柵傳感器多層粘接情況下的應(yīng)變傳遞5.5　埋入式光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞率的各種影響參數(shù)分析5.5.1　中間層厚度的影響5.5.2　光纖光柵傳感器長度及中間層厚度的影響5.5.3　中間層彈性模量的影響5.5.4　中間層泊松比的影響5.6　非軸向力作用下埋入式光纖光柵傳感器的應(yīng)變傳遞分析5.6.1　光纖光柵傳感器的應(yīng)變傳遞分析5.6.2　試驗(yàn)及結(jié)果分析5.6.3　小結(jié)5.7　引入基體彈性模量的應(yīng)力傳遞5.7.1　研究背景5.7.2　光纖光柵應(yīng)變傳感器的應(yīng)力傳遞分析5.7.3　多個中間層的光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞分析5.7.4　應(yīng)變傳遞影響參數(shù)分析5.7.5　小結(jié)5.8　光纖光柵傳感器的反射光譜和外界應(yīng)力之間的關(guān)系5.9　表面粘貼式光纖傳感器應(yīng)變傳遞機(jī)制分析參考文獻(xiàn)第六章　光纖光柵動態(tài)響應(yīng)特性分析6.1　引言6.2　光纖光柵應(yīng)變傳感器的設(shè)計種類6.2.1　應(yīng)變波的傳播過程6.2.2　應(yīng)變波傳到光纖光柵應(yīng)變傳感器的滯后時間6.2.3　光纖光柵應(yīng)變傳感器的可測頻率的估計6.3　光纖光柵應(yīng)變傳感器在低頻振動系統(tǒng)中的應(yīng)用6.3.1　模型介紹6.3.2　試驗(yàn)設(shè)備6.3.3　試驗(yàn)結(jié)果分析參考文獻(xiàn)第七章　光纖光柵傳感器在模型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用7.1　引言7.2　混凝土固化期收縮應(yīng)變監(jiān)測實(shí)驗(yàn)7.2.1　概述7.2.2　傳感器布設(shè)7.2.3　混凝土養(yǎng)護(hù)期收縮應(yīng)變監(jiān)測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析7.2.4　小結(jié)7.3　碾壓仿真混凝土大壩分段模型實(shí)驗(yàn)7.3.1　引言7.3.2　模型設(shè)計及激勵系統(tǒng)7.3.3　傳感器布設(shè)方法7.3.4　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7.3.5　試驗(yàn)過程7.3.6　隨機(jī)波激勵下光纖光柵傳感器監(jiān)測到的應(yīng)變響應(yīng)7.3.7　健康狀況評價7.3.8　小結(jié)7.4　海底管線模型地震實(shí)驗(yàn)7.4.1　引言7.4.2　模型設(shè)計及激勵系統(tǒng)7.4.3　傳感器布置及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7.4.4　試驗(yàn)結(jié)果7.4.5　小結(jié)7.5　海洋船只模型實(shí)驗(yàn)7.5.1　試驗(yàn)背景及傳感器布置7.5.2　試驗(yàn)內(nèi)容及測量結(jié)果參考文獻(xiàn)第八章　光纖光柵傳感器在工程中的應(yīng)用8.1　引言8.2　在地源熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用8.2.1　引言8.2.2　溫度監(jiān)測系統(tǒng)8.2.3　監(jiān)測結(jié)果分析8.2.4　小結(jié)8.3　在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用8.3.1　引言8.3.2　傳感器布設(shè)位置8.3.3　傳感器布設(shè)工藝8.3.4　大連理工大學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)樓施工階段的監(jiān)測8.3.5　小結(jié)8.4　在大跨度空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用8.4.1　項(xiàng)目背景8.4.2　大屋頂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)總體框架8.4.3　傳感系統(tǒng)8.4.4　大屋頂網(wǎng)架光纖光柵傳感系統(tǒng)8.4.5　光纖光柵傳感系統(tǒng)和電致傳感系統(tǒng)的比較8.5　單立柱海洋石油平臺健康監(jiān)測應(yīng)用實(shí)例8.5.1　項(xiàng)目背景8.5.2　傳感器布置圖8.5.3　安裝流程8.5.4　單立柱海洋石油平臺的健康檢測8.5.5　小結(jié)8.6　在南堡油田石油平臺健康監(jiān)測中的應(yīng)用8.6.1　項(xiàng)目概況8.6.2　監(jiān)測內(nèi)容8.6.3　監(jiān)測原理8.6.4　計算分析及監(jiān)測點(diǎn)選擇8.6.5　傳感器以及儀器安裝調(diào)試8.6.6　數(shù)據(jù)采集軟件8.6.7　監(jiān)測流程8.6.8　監(jiān)測系統(tǒng)標(biāo)定8.6.9　工作日報8.6.10　數(shù)據(jù)分析——荷載監(jiān)測8.6.11　工作總結(jié)與展望8.7　在橋梁監(jiān)測中的應(yīng)用8.7.1　加拿大Calgary附近的Beddington Trail大橋8.7.2　我國濱州黃河公路大橋8.7.3　哈爾濱四方臺大橋8.8　在地鐵監(jiān)測中的應(yīng)用8.9　在大壩監(jiān)測中的應(yīng)用8.10　在架空輸電線環(huán)境荷載監(jiān)測中的應(yīng)用8.10.1　監(jiān)測背景8.10.2　架空輸電線理論模型8.10.3　監(jiān)測結(jié)果8.11　在航空航天復(fù)合材料/結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用8.11.1　航空航天用復(fù)合材料簡介8.11.2　在航空航天健康監(jiān)測中的應(yīng)用8.11.3　在航空航天工程應(yīng)用中存在的問題及解決方法8.11.4　小結(jié)參考文獻(xiàn)附錄A　光纖的基本知識附錄B　常用光纖無源器件

編輯推薦

　　《結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測光纖柵傳感技術(shù)》可作為從事土木、光學(xué)工程專業(yè)的研究和設(shè)計人員，以及高等院校的教師、研究生和高年級本科生的參考書。

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