【摘 要】
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由光纤光栅的产生而衍生出的光纤光栅传感技术被人类广泛的应用于社会生产,例如桥梁的检测,道路状况的检查,建筑物的质检以及汽车工业制动加速度的测量等,为人们在复杂地理条
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由光纤光栅的产生而衍生出的光纤光栅传感技术被人类广泛的应用于社会生产,例如桥梁的检测,道路状况的检查,建筑物的质检以及汽车工业制动加速度的测量等,为人们在复杂地理条件和危险条件下的信号检测提供了一种新的方法。本论文就是围绕着光纤光栅传感领域的一个方面-加速度传感技术而展开的,其基本思想是基于各种悬臂梁结构,通过对布拉格光纤光栅波长的解调实现对外界应力或者加速度信号的测量。本文首先介绍了基于质量-弹簧结构传感器模型的工作原理以及各种加速度信号对于悬臂梁的影响。然后介绍了目前几种常见的悬臂梁结构传感器的物理特性,包括涉及到悬臂梁稳定性的转角和挠度的分析。在上述研究的基础上,基于对常见的矩形单悬臂梁轴线应力不均衡和等腰三角形末端转角过大的认识,本文采取了等腰三角形双悬臂梁结构作为传感转换装置以弥补上述悬臂梁的各自不足,最后分析了粘贴在各种悬臂梁表面的光纤光栅反射谱的特性,反射率与外界应力之间的关系以及波长和外力之间的关系,理想状态下谐振加速度的理论研究和分析,并数值仿真了悬臂梁所诱导的啁啾光纤光栅的反射谱,拟合了波长和外力的关系,梁末端加速度的变化。
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