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一種基于光柵光纖傳感器的垂尾外載荷實(shí)時(shí)監(jiān)測方法與流程

文檔序號:11130972閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于光柵光纖傳感器的垂尾外載荷實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,其特征在于,所述實(shí)時(shí)監(jiān)測方法包括以下步驟:

a.搭建光柵光纖監(jiān)測系統(tǒng),所述監(jiān)測系統(tǒng)包括泵浦源、第一摻鉺光纖、第二慘鉺光纖、波分復(fù)用器、光柵光纖組以及信號接收器;其中

所述光柵光纖組由多段光柵光纖與應(yīng)變片貼合后以串聯(lián)的方式進(jìn)行連接;

b.建立飛機(jī)垂尾外載荷數(shù)學(xué)模型,對所述垂尾模型進(jìn)行全域應(yīng)力計(jì)算,尋找飛機(jī)垂尾的外載荷應(yīng)力集中區(qū);

c.在步驟b中找到的飛機(jī)垂尾外載荷應(yīng)力集中區(qū)布置所述光柵光纖監(jiān)測系統(tǒng);

d.對所述飛機(jī)垂尾持續(xù)施加外載荷,所述光柵光纖監(jiān)測系統(tǒng)通過信號接收器采集光柵光纖組的中心波長偏移量數(shù)據(jù),繪制外載荷大小與所述光柵光纖組的中心波長偏移量數(shù)據(jù)的關(guān)系曲線,其中

由外載荷導(dǎo)致應(yīng)變片發(fā)生應(yīng)變,從而使所述光柵光纖組的中心波長發(fā)生偏移;

e.將所述光柵光纖檢測系統(tǒng)安裝在飛機(jī)垂尾,根據(jù)所述關(guān)系曲線對飛機(jī)飛行過程中垂尾的實(shí)時(shí)載荷進(jìn)行監(jiān)控。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,其特征在于,所述第一摻鉺光纖和所述第二摻鉺光纖摻雜濃度相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,其特征在于,所述泵浦源為激光二極管單泵浦源。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,其特征在于,所述泵浦源發(fā)出的泵浦光分兩路分別進(jìn)入第一摻鉺光纖和第二慘鉺光纖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,其特征在于,所述光柵光纖組末端設(shè)置熔接隔離器,防止端面回波對輸出信號的影響。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,其特征在于,步驟b中所述的全域應(yīng)力計(jì)算包括垂尾的剪力、彎矩以及扭矩的計(jì)算。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,其特征在于,所述光柵光纖組與應(yīng)變片通過膠粘的方式貼合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,其特征在于,步驟c中所述光柵光纖監(jiān)測系統(tǒng)布置方式為通過膠粘的方式將應(yīng)變片與飛機(jī)垂尾外載荷應(yīng)力集中區(qū)粘貼。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測方法,其特征在于,步驟d中采集光柵光纖組的中心波長偏移量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所述處理方法包括如下步驟:

d1.數(shù)據(jù)預(yù)處理,采集到的光柵光纖組的中心波長偏移量數(shù)據(jù)建立時(shí)間歷程;針對數(shù)據(jù)時(shí)間歷程進(jìn)行檢測,剔除不合格的起落數(shù)據(jù);

d2.數(shù)據(jù)二次處理,對預(yù)處理得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和分段。

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