基于光纤光栅传感器的板状结构形态感知与三维重构技术

• 作者: 闫洁 李伟 姜明顺 张雷 张法业 隋青美
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 光纤光学 光纤光栅 板状结构 曲率信息 空间曲面 变形重构
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信|Fiber Optics and Optical Communications
• 页码范围: 224-233
• 页数: 10页
• 分类号: TP212
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.1106006

摘要

以航天器中结构的形态感知与可视化重构为研究背景,提出了一种基于准分布光纤光栅传感器网络的板状结构变形监测系统和坐标转换曲面重构算法.首先利用ABAQUS有限元分析软件对四边固支平板结构中心点加载的变形状态进行仿真分析,确定了光纤光栅传感器的位置;研究并分析了光纤光栅的应变检测原理以及基于坐标变换的三维曲面重构算法;最终搭建了一套变形检测系统并进行了相关实验.结果表明,测量点变形量的均方根误差≤0.04 mm,相对误差≤3.5％,该系统可用于航天器板状结构的变形监测.