一种纤维复合材料雷击损伤在线检测装置和方法

    公开(公告)号:CN105043458B

    公开(公告)日:2017-07-07

    申请号:CN201510594445.1

    申请日:2015-09-17

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种纤维复合材料雷击损伤在线检测装置和方法,装置包括:包括双引线阵列式温度光纤光栅、双引线阵列式应变光纤光栅、两个光纤耦合器、光纤光栅解调仪和处理器,每条光纤光栅的两端均作为引线,通过耦合器连接解调仪,形成两个独立光信号通道,光纤遭受雷击断裂后,双引线光纤光栅可作为两个独立的单引线光纤光栅使用。光栅预埋在复合材料内部,通过中心波长偏移检测复合材料结构件的温度、应变,采用雷击损伤检测系统软件处理数据,形成复合材料结构件雷击损伤程度的三维分布结果,并输出显示。本发明解决了传统的雷击过程短暂难以捕捉、雷击损毁传感器、瞬变电磁场干扰检测系统、雷击电涌损毁检测器等在线检测的难题。

    飞秒激光程控式逐点长周期光纤光栅制备装置

    公开(公告)号:CN102699523B

    公开(公告)日:2014-11-26

    申请号:CN201210139260.8

    申请日:2012-05-08

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明涉及一种飞秒激光程控式逐点长周期光纤光栅制备装置。它利用设计的程控式控制系统实现飞秒激光对固定在高精度三维位移平台上光纤上长周期光纤光栅的写制,这样制作的长周期光纤光栅折射率调制均匀,通过控制三维位移平台的移动距离、往复次数可实现谐振波长和谐振峰值可调谐长周期光纤光栅的写制,且具有写入损耗小,飞秒激光利用率高的特点。通过上述程控式系统设计,可以利用飞秒激光实现谐振波长和谐振峰值均可调谐的长周期光纤光栅的写制。本发明制备的长周期光纤光栅具有噪声低、无后向反射、谐振波长易调谐、谐振峰值深度可控等优点,为其在科研、光纤通信及光纤传感技术领域的应用提供了一种高效且参数可调谐的制备方法。

    电解槽壳光纤光栅温度传感器

    公开(公告)号:CN101586989A

    公开(公告)日:2009-11-25

    申请号:CN200910016483.3

    申请日:2009-07-10

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种电解槽壳光纤光栅温度传感器,它将感温区温度的变化转化为光纤光栅中心波长的变化来实现对电解槽壳温度的监测。它本征安全,抗电磁干扰,温度测量范围为-40℃~400℃,温度分辨率为2℃。其结构为:它包括光纤支架、套管、光栅光纤、降温头、铠装光缆、空心螺杆和感温区;其中,光纤支架与套管配合安装,光纤支架一端与降温头连接,降温头上安装空心螺杆,空心螺杆内安装铠装光缆;套管的中部为感温区,光纤光栅处于感温区的光纤支架中。

    一种基于贝叶斯有限元模型修正的应变场重构方法及系统

    公开(公告)号:CN114580080B

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202210208388.9

    申请日:2022-03-03

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于贝叶斯有限元模型修正的应变场重构方法,包括:对横梁结构进行模态试验,获得模态数据;利用贝叶斯公式,构建横梁结构有限元模型的后验概率密度函数;选取有限元模型待修正参数,计算得到修正后的有限元模型;对横梁结构进行光纤布拉格光栅传感器布置,得到应变响应列向量,同时利用修正后有限元模型建立有限点应变矩阵和全场应变响应矩阵;将应变响应列向量与模拟得到的有限点应变矩阵求解模态坐标;将模态坐标与全场应变响应矩阵相乘,得到静载荷工况下的全场应变值,实现应变场重构。本发明结合不确定性有限元模型修正和基于模态叠加法的应变场重构方法,将对于横梁结构的应变监测结果更加精确。

    一种用于金属材料的疲劳损伤定位方法及系统

    公开(公告)号:CN115791984B

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202211397621.9

    申请日:2022-11-09

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明涉及疲劳损伤定位技术领域,提供了一种用于金属材料的疲劳损伤定位方法及系统,包括:获取金属材料的每条传感路径上的非线性响应信号;对非线性响应信号进行傅里叶变换,提取基波和三次谐波,并基于基波和三次谐波,计算得到三阶非线性系数;将三阶非线性系数作为损伤因子,结合概率成像算法,得到金属材料中各成像点的损伤存在概率,其中,每个成像点的损伤存在概率由所有传感路径上的损伤存在概率线性叠加而成。具有检测尺度小、范围广、抗干扰强等优势。

    一种基于线性叠加的横梁时域载荷识别方法及系统

    公开(公告)号:CN115081272B

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202210645129.2

    申请日:2022-06-09

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于线性叠加的横梁时域载荷识别方法及系统,包括:将横梁上表面划分为若干载荷区域,对每个载荷区域进行基准载荷下的应变值标定;对横梁进行静力学分析,得到基准载荷下的载荷‑应变标定关系;对横梁进行子结构划分,得到缩减后的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵以及不同载荷类型下的加速度响应;基于子结构,得到基于显式Wilson‑θ法的时域动态载荷识别模型,并进行正则化处理;对横梁静态载荷大小识别和位置识别;根据横梁静态载荷的位置,选择对应的载荷映射矩阵,利用正则化后的时域动态载荷识别模型,得到动态载荷的识别结果。本发明能够解决静/动态载荷难以同时识别、复杂结构计算成本大等问题。

    一种基于光纤光栅和光固化技术的压力传感器及制备方法

    公开(公告)号:CN116973016A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310736272.7

    申请日:2023-06-20

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明提出了一种基于光纤光栅和光固化技术的压力传感器及制备方法,包括:压力形变体和光纤光栅传感器;所述压力形变体为一体化整体结构,从上至下依次划分为上层结构、中间层结构和下层结构;其中,所述上层结构及下层结构呈对称分布;所述中间层结构固定有光纤光栅传感器,所述中间层结构用于将上层结构传递的垂直压力转换为轴向拉力,并通过光纤光栅传感器测量该拉力,作为测量的上层结构传感的压力。

    双级CNN模型训练方法及系统、损伤区域识别方法及系统

    公开(公告)号:CN116304875A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310302028.X

    申请日:2023-03-22

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明属于碳纤维复合材料结构健康监测领域,提供了一种双级CNN模型训练方法及系统、损伤区域识别方法及系统。训练方法包括构建实测模拟损伤样本数据集和数值计算损伤样本数据集;基于实测模拟损伤样本数据集和数值计算损伤样本数据集,构建结构损伤样本数据库;采用结构损伤样本数据库,分别训练第一CNN模型和第二CNN模型,分别得到第一特征矩阵和第二特征矩阵;基于第一特征矩阵和第二特征矩阵的融合矩阵,训练第三CNN模型。在实际应用时,将传感阵列采集的归一化损伤散射信号包络输入到训练好的双级CNN网络预测模型中,即可实现碳纤维复合材料结构损伤区域的快速、精准识别。

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