【摘 要】
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光纤光栅声发射传感系统在结构健康监测领域具有广阔的应用前景。本论文对光纤光栅声发射传感系统的研究包括光纤光栅声发射波传感机理分析,光纤光栅声发射传感器设计,声发射
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光纤光栅声发射传感系统在结构健康监测领域具有广阔的应用前景。本论文对光纤光栅声发射传感系统的研究包括光纤光栅声发射波传感机理分析,光纤光栅声发射传感器设计,声发射信号特征提取以及系统上位机软件的编写。主要工作分以下四部分：(1)本论文理论研究光纤光栅传感器与声发射波作用机理。基于耦合模理论和传递矩阵方法,数值计算了在声发射波作用下光纤光栅的反射谱特性。详细研究了在不同光纤光栅长度与声发射波比值条件下,声发射波对光纤光栅反射谱谱形,中心波长,峰值频率和边模抑制比的调制效应。(2)在理论研究基础上,实验研究高传感特性的声发射光纤光栅传感器。探究封装材料和结构对传感特性的影响；设计了免结构应变的声发射光纤光栅传感器。基于3dB半值带宽法搭建光纤光栅声发射传感系统。采用标准信号探究光纤光栅声发射传感器的检测效果,研究不同提高信噪比的方式,实现声发射传感系统优化。(3)光纤光栅声发射信号特征识别与分析。分别研究参数波形分析法,参数相关系数判定,基于贝叶斯统计的疲劳损伤评估,进行光纤光栅声发射信号分析和特征提取；分析了典型声发射信号特征参量在声发射信号处理中的应用,并对声发射检测信号特征提取过程中的去噪方法进行了探讨。(4)通过LabVIEW实现光纤光栅声发射传感系统上位机软件设计。分析了上位机系统的软件结构和实现过程。对主要的子模块VI和DLL函数进行详细介绍。最终实现硬件参数配置,声发射信号高速采集,多通道数据同步分析处理,数据存储,特征参数和波形上位机显示功能。
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