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时间:2020-03-24
《基于光纤传感技术的复合材料板低速冲击信号方向判别.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、90传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第l2期基于光纤传感技术的复合材料板低速冲击信号方向判别陆观,徐一呜,邱自学,梁大开。,邓勇,袁江(1.南通大学机械工程学院,江苏南通226019;2.南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室,江苏南京210016;3.江苏华宇印涂设备集团有限公司,江苏南通226000)摘要:为了准确识别复合材料板低速冲击信号,搭建了基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器应变敏感特性的复合材料板冲击监测系统,分析了基于经验模态分解(EMD)的冲击信号特征提取方法,研究
2、了基于信号特征提取的冲击信号方向判别。通过试验监测了在距离相等的情况下与传感器轴向角度为0。,15。,3O。,45。,60。,75。,90。方向的冲击信号,分析得出冲击信号方向与EMD所得特征值呈余弦关系。结果表明:利用光纤传感技术和EMD法可精确判别低速冲击信号方向。关键词:复合材料板;光纤Bragg光栅;低速冲击;经验模态分解;方向判别中图分类号:TN247文献标识码:A文章编号:1000_9787(2013)12-0090-03b一i●~nald1i●rect·i●Onrecogni●t·i‘on0tncompos‘it·eOlat·eand'er’lowvel’
3、oci-tyi●mpact·D●ased10noDt·i■cal’Il1Dersensl●ngt·ec1l1nol’ogyLUGuan。,XUYi—ming,QIUZi—xue,LIANGDa—kai,DENGYong,YUANJiang(1.SchoolofMechanicalEngineering,NantongUniversity,Nantong226019,China;2.AeronauticKeyLaboratoryforSmartMaterialsandStructures,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronaut
4、ics,Nanjing210016,China;3.JiangsuHuayuPrintingandCoatingEquipmentCoLtd,Nantong226000,China)Abstract:Inordertodiscriminatesignalsunderlowvelocityimpactofcompositeplateaccurately,nilimpactmonitoringsystemforcompositeplatebasedonstrainsensitivecharacteristicoffiberBragggrating(FBG)sensorise
5、stablished,featureextractionmethodforimpactsignals,basedonempiricalmodedecomposition(EMD)isanalyzed,anddirectiondiscriminationmethodforimpactsignalbasedonsignalfeatureextractionisresearched.Theexperimentisconductedtomonitortheimpactsignalswithanglesof0。,15。,30。,45。,60。,75。and90。tothesens
6、oraxialdirectioninequaldistance,andobtainthecosinerelationshipbetweenimpactsignaldirectionsandEMDcharacteristicsvalue.TheexperimentalresultsshowthatusingFBGtechnologyandEMDmethodcanrecognizeaccuratelysignaldirectionunderlowvelocityimpact.Keywords:compositeplate;fiberBragggrating(FBG);low
7、velocityimpact;empiricalmodedecomposition(EMD);directionrecognition0引言击损伤的报道在国内外较多,其中,ChambersAR等研究复合材料在各领域的应用日益广泛。由于使用、维护人员利用FBG传感器监测残余应变,该残余应变由0.33g过程中复合材料结构易于受到低速冲击且抗冲击性能差,的低能量冲击造成;PropstA等研究人员利用解调仪监结构容易产生损伤、承载能力下降J,因此,对复合材料测复合材料板冲击损伤的发生和发展过程;Frieden等结构的冲击损伤研究十分重要。研究人员
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