一、光纤光栅在健康结构检测中的应用（论文文献综述）
刘春苗[1]（2021）在《风力机叶片健康状态监测系统设计与应用研究》文中研究表明随着风电领域的不断发展,风力机装机量也在日益增加。风力机叶片作为捕获风能的主要部件,在服役过程中,由于其工作环境复杂、载荷多变、极易造成损伤,其健康状态已成为整个风力机能否安全可靠运行的重要因素。论文针对风力机叶片健康状态实时监测问题,对在役风力机叶片所处复杂环境、运行状态以及风力机叶片自身结构等多方面因素进行分析,在此基础上,开展了风力机叶片健康状态监测系统的总体设计与应用研究。论文主要研究内容如下:首先,针对现有健康监测系统的数据采集精度不够问题,在风力机叶片健康状态影响因素分析的基础上,采用光纤光栅传感器和解调仪实时采集叶片的振动信号。采用小波变换的数据处理方法去除噪声,并进行信号的特征提取;采用BP神经网络构建阈值算法,推演特征信号的各类故障严重程度决策模型,实现故障模式及故障严重程度的识别。其次,针对数据存储和传输问题,对健康监测系统PC端和移动端上位机程序进行设计。使用Lab View软件,设计了监控站PC端上位机程序,包括:管理员和用户信息管理、TCP实时传输数据、在役叶片健康状态实时监测、叶片健康报告与维修建议生成、叶片故障数据记录的下载与打印等程序;采用APP Inventor2开发平台对维修人员移动端上位机软件进行设计,实现MQTT通信程序编辑、健康报告与维修建议下载、故障风力机叶片定位与导航、实时监测与故障维修融合等系统程序功能。最后,在实验室环境条件下,构建了健康监测实验台,对在役风力机叶片振动状态进行模拟。通过光纤光栅测振传感器以及相应的解调设备,采集风力机叶片健康状态数据,并对风力机健康监测系统的部分功能进行测试。实验结果验证了所开发的风力机叶片健康监测系统的可行性。
吕清明[2]（2021）在《双通道探针式81°倾斜光纤光栅原理及生物传感研究》文中提出光纤光栅生物传感器具有微尺寸、免标记及对外界环境折射率（Refractive index,RI）灵敏度高等优点,并可与各种贵金属纳米粒子材料结合构成极高灵敏度的光纤光栅局域表面等离子体共振（Localized surface plasmon resonance,LSPR）传感器,也可集成二维材料如氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）等构成生物亲和性能良好的传感器,因此,各种集成GO的光纤光栅LSPR生物传感器得到日益关注。其中,81°倾斜光纤光栅（81°tilted fiber grating,81°TFG）作为一种光栅周期（～28μm）介于长周期光纤光栅（Long period fiber grating,LPFG）和光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG）之间的“特种光纤光栅”,由于其较高的RI灵敏度和极低的温度交叉敏感性,已被广泛的应用于物理、生物、化学等传感领域。但是,目前针对81°TFG制成的各类传感器都属于单通道透射型传感器,随着待测目标参量种类和特性的多样化,使得常规单通道透射型传感器已逐渐无法满足实际检测的需要。基于此,本文结合GO和LSPR技术的优势,提出了一种集成GO的双通道探针式81°TFG-LSPR生物传感器,分析了其原理及光谱特性并使用肝癌标记物-甲胎蛋白（Alpha fetoprotein,AFP）分子对该双通道生物传感器的免疫检测性能进行鉴定。本课题主要研究内容如下:（1）首先综述了光纤（包括光纤光栅）在生物传感领域的国内外研究现状。然后基于FBG及小角度倾斜光纤光栅（Tilted fiber Bragg grating,TFBG）耦合模理论,对81°TFG的耦合模理论进行了详细阐述,最后分析了81°TFG的光谱特性、RI和温度传感原理。（2）制作基于探针式结构81°TFG的双通道传感器,分析其光谱特性。首先在透射式81°TFG的末端镀银膜制成探针式结构81°TFG,然后构建由2×2耦合器和两支81°TFG探针组成的双通道传感器,并对其光谱响应及RI传感特性进行实验研究。实验结果表明:固定该双通道传感器的其中一个通道,将另一个通道置于不同RI的溶液中时,固定通道的光谱几乎不受另一个通道外界环境RI变化的影响,而置于不同RI液体的通道对应的光谱会随着外界环境RI的变化而变化,两个通道相互独立且不相互影响,表明构建双通道探针式81°TFG生物传感器的想法是完全可行的,当在其表面修饰不同生物分子识别单元,将具有同时检测两种不同目标生物分子的能力。（3）制作集成GO的双通道探针式81°TFG-LSPR的AFP免疫传感器,使用该双通道免疫传感器同时完成了对AFP抗原分子的检测及对照实现,并在复杂人血清环境下测定和分析传感器的特异性与临床性。首先使用相同的方法对构成该双通道传感器的两支81°TFG探针的栅区的表面修饰大尺寸金纳米壳（Au nanoparticles shell,Au Ns）粒子和GO,再以AFP单克隆抗体（AFP MAbs）做为特异性识别单元修饰栅区表面,实现集成GO的双通道探针式81°TFG-LSPR的AFP免疫传感器。然后,使用传感器同时完成对AFP抗原溶液进行特异性对照实验,结果表明:传感器对AFP抗原的检测极限在1～10pg/ml之间,检测的饱和点～200ng/ml,灵敏度～0.155nm/log（mg/ml）。最后,使用20%的氢氟酸（Hydrofluoric acid,HF）溶液对两支81°TFG探针的栅区表面进行轻微腐蚀,去除光纤表面所有涂覆层,再次使用前述相同方法对两根81°TFG探针进行表面修饰和生物功能化,两个通道分别完成对六组不同人的健康血清和六组不同人的肝癌患者血清的临床性检测。结果表明:本次测试的健康人体血清中含有少量AFP且稀释10倍后其中AFP的浓度略大于100pg/ml,而稀释10倍后的肝癌患者血清中AFP分子浓度应该在100ng/ml左右,为健康血清中APF浓度的约1000倍。相对于单通道透射式81°TFG传感器而言,双通道探针式81°TFG传感器能实现对目标分子阳性和阴性样本的同时对照检测,从而增强临床检测应用过程的可靠性,且探针式结构操作更加方便,因此具有较大应用潜力。
高倩[3]（2021）在《智能可穿戴中光电传感器织造方法的研究》文中提出随着生活方式的改变以及科技的进步与发展,人们越来越关注身体健康,因此智能纺织品应运而生,要求可以集生理监测于一体。如能够实时监测心电信号、心音信号、温度等生理指标,以便及时向患者及家属报告病情。本课题首先以导电镀银尼龙纱线为基础材料,运用机织工艺织造了五种因素的织物电极,包括电极尺寸、电极组织结构、电极厚度、电极纬密和电极形状。并对其进行了交流阻抗、开路电压、静态心电信号、动态心电信号以及信噪比的测试与分析。研究结果表明,当织物电极的直径为4cm、组织结构为12/5纬面缎纹、纬密为460根/10cm、厚度为单层织物、形状为圆形时,织物电极的交流阻抗最小,开路电压较稳定,心电信号质量最好。依据该结果,利用半自动提花机,实现了可穿戴胸带式织物电极的一体成型,无需裁剪,提高了测试ECG信号的准确性和可集成性,并且对圆形圆整度进行了校正。其次,将光纤光栅圆柱形温度传感器和光纤光栅圆形心音传感器植入织物,保证织物的舒适性和测量信号的准确性。关于织物舒适性,运用正交实验探讨了织物组织、纬纱原料和织物经密的影响。研究结果表明,织物舒适性的参数采用3/1斜纹,纬纱为锦氨纶包覆丝和经密为240根/10cm。在保证舒适性的前提下,将圆柱形温度传感器植入到设计的圆柱形双层中空织物中。在传感器位置的纬纱中,引入1:0、1:1、1:2、1:3的超收缩涤纶纱线,对织物进行热处理。随着超收缩涤纶比例的增加,织物的包覆率从81.2%提高到98.7%。当包覆率为94.1%,即锦氨纶包覆丝与超收缩涤纶纱线比例为1:2时,测得的温度更接近裸传感器测得的温度。同时利用提花纺织技术,将圆形心音传感器植入到设计的圆形双层中空组织,并进行了心音信号的监测。研究结果表明,植入织物前后,传感器测得的第一、第二心音位置基本一致,植入后的心音信号只有小幅度下降。实现了硬质传感器的可穿戴,同时也保证了测量的精确性与稳定性。
张永芳,王霞,邢志国,王海斗,黄艳斐,郭伟玲[4]（2020）在《面向机械装备健康监测的振动传感器研究现状》文中进行了进一步梳理大型机械装备的安全运行关乎国民经济的健康发展,对机械装备进行性能评估和健康监测,保证其安全、高效地运行尤为重要。应力、应变、速度、加速度、位移等振动参量作为评价机械装备运行状态的重要指标,不仅能实时反映装备的运行状态,而且能预测装备的服役寿命。因此,采集必要的结构振动信息成为机械装备健康监测中的重要环节。振动信息的采集主要依赖于多种类型的振动传感器,加速度传感器和应变传感器是机械结构健康监测中普遍使用的振动传感器,其作为诊断机械装备结构损伤的工具,能够精确收集机械装备运行过程中的振动信号。目前,关于振动传感器的研究主要集中在材料的发展、传感器性能的优化以及新技术的引入等方面。无铅陶瓷不仅符合国家的生态需求,还赋予了传感器良好的高温等特性;柔性化压电复合材料的成功研制使传感器实现了轻量化,拓宽了压电传感器的使用范围。传感器性能的优化可以通过传感器电路设计、传感器结构优化等方法来实现。此外,压电晶体的切割方式、寄生电容的存在也分别影响着压电加速度传感器和电容式加速度传感器的灵敏度。印刷技术的发展使得具有柔性基板的应变传感器制作更加方便、快速。光纤光栅应变传感器因其良好的抗电磁干扰、抗腐蚀等优点,在机械结构健康监测中发挥着重要作用。此外,自供电技术、RFID等新技术在振动传感器中的应用,使其实现了无源、低成本的非接触测量。本文综述了机械结构健康监测中常用的加速度传感器和应变传感器的特点及应用,详细分析了压电式加速度传感器和电容式加速度传感器以及电阻式传感器和光纤光栅应变传感器的发展现状,并论述了自供电振动传感器、RFID振动传感器等新型无源传感器的研究进展,探讨了振动传感器的发展趋势及应用前景,可为多种行业的机械装备健康监测提供理论与技术指导。
李俊朋[5]（2020）在《服务中心模式下的起重机结构健康在线监测系统研究》文中指出随着智慧港口规划的不断推进,港口企业对起重机械的在线监测及健康诊断技术的需求逐渐提升,但现阶段对起重机械的远程在线监测系统的建立缺乏一个科学的指导框架,对监测数据的处理方法的研究还处于起步阶段,监测数据无法得到有效的整理和利用。为此,本文提出了服务中心模式下的起重机结构健康在线监测系统这一平台架构及实现方法,用于实现起重机状态的远程实时在线监测及数据综合处理服务,以排除起重机作业的安全隐患,保障人机安全。本文的主要开展的研究工作如下:（1）对国内外已有的起重机在线监测技术及相关基础学科理论、故障诊断技术、健康评估理论的研究现状进行了分析,结合港口企业的需求,分析并确定了监测系统应具备的功能与整体框架。（2）对起重机作业现场及其在线监测系统应用实例进行了深入的调研,结合光纤光栅传感技术、有限元仿真、My SQL数据库等技术及工程实际设计了一套起重机结构健康在线监测系统的理论架构、搭建方法和相应的实施工艺,在此基础上提出了服务中心架构,对其功能及构建方法进行了分析。（3）对监测大数据的初步处理方法进行了研究,将BP神经网络引入起重机监测数据的初步处理中,通过MATLAB仿真验证其处理效果,提出了模块化的数据初步处理结构并进行了编程实现,用于降低服务中心的数据存储压力并为后续的起重机监测数据的健康诊断分析做准备。（4）对起重机监测数据的健康诊断分析方法进行了研究,确定了用深度卷积神经网络算法实现起重机状态的智能诊断的思路,设计对比实验对不同卷积神经网络在起重机监测数据的状态识别上的效果进行验证分析,确定了将残差神经网络作为智能诊断的主要算法,并开发程序初步实现了起重机在线监测数据的智能诊断。
李重辉[6]（2020）在《基于结构健康监测的站台雨棚损伤预警方法研究》文中提出随着高速铁路的迅速发展以及各类站台房建设施独特造型的新需求,站台雨棚通常具有结构形式复杂、长期耐久性设计、不易更换的特点,现今站台雨棚安全事故频发,及时发现损伤工况实现损伤预警已经成为必要。探讨研究并完善铁路房建领域的结构损伤预警方法对站台雨棚结构健康监测系统的发展具有重要意义。本文基于结构健康监测系统获取的结构动力响应加速度参数,围绕站台雨棚结构健康监测系统工程背景,对铁路领域的站台雨棚邻线对称结构进行损伤识别与预警方法的研究。开展了基于时间序列相似性度量FED距离函数指标损伤预警方法及基于主成分分析的PED及Hotelling T2损伤预警方法的研究,结合FED的FED-Hotelling T2的损伤预警方法。主要研究内容如下:（1）通过对实际工程情况的分析,建立结构健康监测系统用以采集分析结构的健康监测数据,研究了数据噪声平滑、异常数据剔除、缺省值补全等数据预处理方法,选取适合本文研究主体的处理方法。（2）分析了时间序列相似性影响因素及相似性度量方法,结合实际情况,研究了基于时间序列频域转换对时间序列数据的特征提取,选取适合本文研究主体的时频域转换方法,选取了欧氏距离与余弦相似度的距离函数指标,并通过数值模拟方法对二者进行了适用性及损伤敏感性分析,验证了欧氏距离作为预警指标对损伤程度敏感,对不相邻损伤部位不敏感的特点。（3）研究了基于数据挖掘的主成分分析方法,提出了基于主成分分析的PED距离函数指标用以对站台雨棚邻线结构整体损伤预警方法,以及基于主成分分析损伤定位方法的Hotelling T2损伤预警方法。通过数值模拟和实际监测数据分析,验证了该方法的有效性。（4）对比两种方法的适用性,提出了结合FED及Hotelling T2方法的损伤预警方法,总结了预警阈值选取的方法,结果表明该方法切实可行。本文提出的结合FED-Hotelling T2方法的损伤预警方法在站台雨棚邻线对称结构的损伤预警中表现出较高的识别精度,这与站台雨棚结构健康监测系统在线数据采集、数据预处理以及相似性度量距离函数指标和霍特林统计量的构建选择有直接关系,可以用于站台雨棚邻线结构损伤的预警研究中。
易善昌[7]（2019）在《基于压电陶瓷的钢丝锈蚀与疲劳损伤监测研究》文中研究表明随着我国综合实力提升,交通运输需求日益增长,桥梁结构也朝着更大跨径发展,大跨度桥梁多以缆索为主要受力构件。长期处于复杂环境和承受疲劳荷载,桥梁缆索内部钢丝容易发生腐蚀,且腐蚀后钢丝疲劳性能会大大降低,由此造成的断索乃至桥梁倒塌事故屡见不鲜。因此,发展一套针对桥梁缆索锈蚀疲劳的监测方法具有重大意义。本文针对平行钢丝索常见的锈蚀及锈后疲劳问题,提出基于压电陶瓷的高强钢丝锈蚀疲劳损伤监测方法,并在传统压电信号分析的基础上构造基于小波包能量谱特征频带变化的损伤评价指标,开展平行钢丝锈蚀及锈后钢丝束疲劳监测试验,验证该监测方法及损伤指标的可行性,具体研究工作如下:（1）提出了基于小波包能量谱特征频带能量变化的压电波动法监测损伤评价指标。通过对信号进行小波包分解得到该信号的小波包能量谱,选择能量谱中较大频带能量部分组成特征频带,采用特征频带能量与所有频带能量的平均值比值变化作为预警参数,以此为基础建立能量比变化偏差和方差的损伤评价指标。该指标具有较好的抗噪性和损伤敏感性。（2）发展了高强钢丝锈蚀的压电导波监测技术。通过稳流电源加速高强钢丝锈蚀,将PZT分别粘贴在高强钢丝两个端面,利用扫频信号激励一端的PZT,并在一定的间隔时间进行信号采集。试验结果表明:随着高强钢丝锈蚀程度的增加,时域信号、频域信号以及小波包能量会出现明显的衰减。尤其在钢丝镀锌层锈蚀过程中,信号衰减较快。基于小波包能量谱的钢丝锈蚀损伤指标随腐蚀程度增加线性增长,损伤指标ERVD和ERVV均具有较好的抗噪能力。信噪比达到10db时,损伤指标ERVD的敏感性指标K仅下降3.03%,在0db的强噪环境下,K值仍能达到0.0475;损伤指标ERVV的拟合程度更高,在0db的强噪环境仍达到0.9273。（3）提出了基于压电导波的锈蚀钢丝束疲劳损伤监测方法。设计了不同锈蚀率的钢丝束疲劳试验,在钢丝两端粘贴PZT作为发射和接收传感器,一定疲劳次数后对钢丝进行压电导波监测。试验结果表明:压电信号的能量衰减可有效反映钢丝疲劳损伤的三个过程。未锈蚀钢丝无疲劳裂纹产生,对应压电信号变化不大;锈蚀钢丝疲劳性能大大降低,在产生疲劳裂纹后,压电信号随疲劳次数的增加发生衰减;接近钢丝疲劳极限时,信号的小波包能量衰减程度增大,且信号采集时间离疲劳极限越近,信号衰减越严重。基于小波包能量谱的损伤指标随疲劳损伤程度增加而增长,可有效反映钢丝的疲劳损伤程度。
王维俊[8]（2019）在《基于FBG宏应变空间分布的梁桥监测研究》文中研究表明随着桥梁使用年限的增加,桥梁的使用情况引起了人们的重视。为了了解桥梁的使用情况,结构健康监测系统在桥梁监测中得到了运用。桥梁健康监测领域在过去几十年中取得了飞速的发展,一方面归功于从业者对桥梁健康监测的重视,另一方面是光纤传感器新技术的出现。传统的传感器在复杂环境中的运用不足之处逐渐暴露出来,在急需革新传感器的背景下,光纤传感器从实验室来到了现场。由于光纤传感器的众多优势,如高灵敏度和精度、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀性、可分布式测量、轻细柔软便于安装埋设,光纤传感器成为了桥梁健康监测系统中理想的监测元件。在运用光纤传感器的过程中,为了实现全局监测,逐渐研究出了长标距的光纤布拉格光栅（FBG）宏应变传感器,FBG宏应变传感器可以监测覆盖范围内的平均应变,扩大了监测范围,用少量的传感器就可以监测到结构的整体损伤情况。基于长标距FBG宏应变传感器的优势,文章针对长标距FBG宏应变传感器在健康监测中的运用进行了研究。本文具体内容如下:（1）阐述了课题研究的背景及意义、光纤光栅传感技术在国内外的研究和运用;推导了光纤的传感原理以及FBG宏应变传感器的工作原理,介绍了FBG传感的复用技术;研究光纤传感器在实际工程中的三种分布技术,并对这三种分布方式进行了详细的公式推导,为后面的试验提供了理论基础。（2）建立了单元抗弯刚度与应变的关系,在此基础上对图乘法进行了改进,使之能够与监测方法相结合。（3）对钢筋混凝土简支T梁做了试验研究,通过平行分布FBG宏应变传感器监测T梁的裂缝、曲率、刚度和挠度变化。分别用三种方法（共轭梁、有限积分法、图乘法）计算构件的挠度值,与LVDT实测值比较,验证了三种计算变形方法的可行性。（4）在T梁受扭的情况下,FBG宏应变传感器用交叉拓扑的方式监测翼缘以及前后腹板的斜裂缝的发展。实验结果表明,FBG宏应变传感器可以很好的监测构件的斜裂缝发展。
王进[9]（2019）在《特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究》文中研究说明本文针对光纤光栅（Fiber Bragg Grating,简写为FBG）传感技术的工程应用需求,开展了特殊环境下FBG传感相关技术与高速解调方法的研究。提出了一种基于光延时微波实时相位检测（optical true time delay microwave phase detection,简写为OTTD-MPD）的FBG高速、高分辨率解调方法,将微波光子学中的实时相位检测方法应用于FBG解调;针对特殊环境下的工程应用,提出了全镀工艺的全金属无胶化抗啁啾（All-metal Non-gelatinized Anti-chirp,简称AM-NG-AC）FBG封装方法,实现了FBG传感器全温（-192～140℃）条件下AM-NG-AC封装;开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,并根据FBG长度检测理论,研制了两种不同应用背景的基于FBG的盾构机刀具磨损检测传感器以及刀具磨损解调系统,实现了盾构机刀具磨损实时多通道检测;开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,并根据FBG弯曲检测理论,设计了一种新型基于嵌入式半剖应力管的光纤布拉格光栅-光学相干断层扫描（Fiber Bragg Grating-Optical Coherence Tomography简写为FBG-OCT）导管,用于实时恢复血管内OCT三维形貌。论文完成的主要工作:1.系统研究了FBG解调相关理论,特别是高速、高分辨率解调相关理论。结合微波光子学以及色散延迟相关理论,提出了一种OTTD-MPD方法,实现了FBG高速和高分辨率解调。实验结果表明,OTTD-MPD解调系统在群速度色散为79.5ps/nm,射频本振信号频率为40GHz时,FBG解调测量分辨率为0.8pm,解调速率10K/s以上。2.系统研究了用于特殊环境的FBG全金属无胶化抗啁啾（AM-NG-AC）封装方法。分别使用化学镀和蒸发镀的方法对FBG进行金属化,通过测试金属化FBG的温度传感性能,分析了两种金属化FBG方法的结构稳定性和温度稳定性。实验结果表明,封装好的基于铝基底的AM-NG-AC封装结构,不仅实现了FBG的保护性封装,还使封装后FBG达到了30.8pm/℃的温度灵敏度,并实现了液氮条件下无啁啾以及0.3pm/℃低温重复稳定性。3.开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,建立了基于FBG的长度检测理论模型以及分析方法。根据FBG长度检测理论,提出了两种基于FBG的盾构机刀具磨损检测方法。本文综合了FBG功率检测以及波长编码的优点,提出了FBGA的盾构机刀具磨损检测方案,降低了对反射谱功率的检测要求,FBGA方案既满足磨损检测精度的要求也实现了大温度范围磨损测量。CFBG方法采用单根光纤,传感器体积小,适合应用在盾构机小刀具磨损检测,实现了1mm检测精度以及20～80℃的磨损端面温度范围;FBGA传感器方法,能够适应主推进刀头的1mm检测精度以及20～200℃磨损端面温度范围需求,并能适应坚硬地质带来的温度骤变。4.开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,建立了基于FBG的弯曲检测理论模型以及分析方法。根据FBG弯曲检测理论,研制了一种新型FBG-OCT导管,通过FBG应变的周期变化获取血管曲率和弯曲方向实时恢复血管三维形貌。血管假体恢复实验重建了带有弯曲信息的血管假体三维形貌。实现了血管弯曲半径200mm以上的,OCT转速100转/s的血管内OCT三维形貌恢复。
安柄奇[10]（2019）在《碳纳米传感器对高硅氧纤维复合材料的应变监测》文中认为纤维增强聚合物复合材料是传统金属合金的常用替代品。但是,它们内部发生的损伤需要采取一定措施进行实时监控。碳纳米传感器是一种可以利用其电阻的变化状态来监测与其一体成型的复合材料损伤状态的微型传感器,具有自支撑结构,体积小,电性能优异以及介孔材料等特性。在本文中,制作并使用碳纳米传感器来监测经受拉伸和循环疲劳载荷的复合材料的应变和损坏,通过测量与复合材料一体成型的碳纳米传感器的电阻响应来实现监测目的。测试结果表明,碳纳米传感器在静态拉伸试验中具有很高的应变灵敏度,应变传感系数可达到64.77左右;此外,在疲劳试验中,尽管温度降低了碳纳米传感器的电阻,但电阻变化率仍然随着装载和卸载而线性变化。这些研究表明,碳纳米传感器具有非常好的稳定性和应变监测同步性,可以满足复合结构健康监测的需要;在此基础上利用碳纳米传感器来监测火箭发动机喷管内壁与外壁在一定变温条件下的应变变化,试验结果表明碳纳米传感器可以用来作为监测高硅氧纤维/酚醛树脂复合材料的手段,并且测量精度高准确时效性强。
二、光纤光栅在健康结构检测中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光纤光栅在健康结构检测中的应用（论文提纲范文）
（1）风力机叶片健康状态监测系统设计与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外风力机叶片健康状态监测系统研究现状 |
| 1.2.1 风力机叶片健康状态数据信息采集研究现状 |
| 1.2.2 风力机叶片健康状态识别研究现状 |
| 1.2.3 基于LabView健康监测系统上位机研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 风力机叶片健康状态影响因素分析 |
| 2.1 风力机叶片基本结构 |
| 2.2 在役风力机叶片振动机理研究 |
| 2.2.1 在役风力机叶片振动影响因素分析 |
| 2.2.2 在役风力机叶片振动模态分析 |
| 2.3 风力机叶片故障状态分析 |
| 2.3.1 风力机叶片常见故障 |
| 2.3.2 风力机叶片故障产生原因 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 风力机叶片健康监测系统需求分析及总体设计 |
| 3.1 风力机叶片健康状态监测系统需求分析 |
| 3.2 健康状态监测系统应用研究 |
| 3.3 健康监测系统总体设计 |
| 3.3.1 数据采集设计 |
| 3.3.2 数据处理 |
| 3.3.3 健康状态识别 |
| 3.3.4 通信模块 |
| 3.3.5 上位机模块 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 风力机叶片健康状态监测系统双端上位机程序设计 |
| 4.1 传输层设计 |
| 4.2 PC端上位机子程序设计 |
| 4.2.1 登录与用户管理 |
| 4.2.2 数据信息传输程序设计 |
| 4.2.3 特征信号提取 |
| 4.2.4 故障数据存储与删除 |
| 4.2.5 健康报告与维修建议生成 |
| 4.2.6 基于BP神经网络叶片健康状态识别 |
| 4.3 移动端上位机程序设计 |
| 4.3.1 MQTT通信连接 |
| 4.3.2 高德定位与导航 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 风力机叶片健康状态监测系统实现与测试 |
| 5.1 系统硬件选型 |
| 5.1.1 光纤光栅传感器选型 |
| 5.1.2 解调仪选型 |
| 5.1.3 工业相机选型 |
| 5.2 系统硬件布置 |
| 5.2.1 FBG测点布置 |
| 5.2.2 工业相机在塔架布置 |
| 5.3 数据采集实现 |
| 5.3.1 在役叶片振动模拟 |
| 5.3.2 多通道试验台搭建 |
| 5.4 上位机软件实现 |
| 5.4.1 PC端项目建立 |
| 5.4.2 VI依赖关系 |
| 5.4.3 监测系统主界面 |
| 5.5 移动端软件实现 |
| 5.5.1 用户登录界面 |
| 5.5.2 风力机组机组选择与MQTT连接 |
| 5.5.3 检测结果显示界面 |
| 5.5.4 故障叶片定位与导航 |
| 5.6 风力机叶片健康状态监测系统功能测试 |
| 5.6.1 数据采集测试 |
| 5.6.2 上位机软件测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
（2）双通道探针式81°倾斜光纤光栅原理及生物传感研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 光纤生物传感器的研究背景与意义 |
| 1.1.2 AFP的背景和检测意义 |
| 1.2 光纤生物传感器国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤SPR/LSPR生物传感器 |
| 1.2.2 石墨烯/氧化石墨烯集成光纤生物传感器 |
| 1.3 本课题主要研究内容及创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 主要创新点 |
| 2 81°倾斜光纤光栅理论分析 |
| 2.1 81°倾斜光纤光栅的基本理论 |
| 2.1.1 81°倾斜光纤光栅的基本结构 |
| 2.1.2 81°倾斜光纤光栅的相位匹配条件 |
| 2.2 81°倾斜光纤光栅耦合模理论分析 |
| 2.2.1 光纤布拉格光栅耦合模原理 |
| 2.2.2 81°倾斜光纤光栅耦合模原理 |
| 2.3 81°倾斜光纤光栅数值分析 |
| 2.3.1 81°倾斜光纤光栅模式有效折射率计算 |
| 2.3.2 81°倾斜光纤光栅的光谱特性 |
| 2.3.3 81°倾斜光纤光栅的传感原理和特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 双通道探针式81°TFG传感器研究 |
| 3.1 探针式结构81°TFG传感器实现 |
| 3.2 双通道探针式81°TFG传感系统及光谱特性分析 |
| 3.2.1 双通道探针式81°TFG传感系统 |
| 3.2.2 双通道探针式81°TFG传感器光谱特性分析 |
| 3.2.3 双通道探针式81°TFG传感器折射率标定 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 双通道探针式81°TFG-LSPR免疫传感器研究 |
| 4.1 81°TFG-LSPR传感器原理和特性 |
| 4.2 双通道探针式81°TFG-LSPR免疫传感器制作 |
| 4.2.1 实验装置和所需试剂 |
| 4.2.2 双通道探针式81°TFG-LSPR免疫传感器表面修饰和生物功能化 |
| 4.2.3 双通道探针式81°TFG-LSPR免疫传感器表面修饰效果鉴定 |
| 4.3 AFP检测的性能及对照实验 |
| 4.4 AFP血清临床免疫检测实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（3）智能可穿戴中光电传感器织造方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 织物电极织造方法的研究现状 |
| 1.2.1 湿电极 |
| 1.2.2 接触式干电极 |
| 1.2.3 非接触式干电极 |
| 1.3 光纤光栅传感器织造方法的研究现状 |
| 1.4 研究内容与目的 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究目的 |
| 第二章 织物电极织造方法的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 心电信号的形成及特点 |
| 2.1.2 心电信号导联方式 |
| 2.2 织造参数 |
| 2.2.1 电极材料 |
| 2.2.2 工艺参数 |
| 2.3 电极尺寸 |
| 2.4 电极组织结构 |
| 2.5 电极厚度 |
| 2.6 电极纬密 |
| 2.7 电极形状 |
| 2.8 电极的组装 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 织物电极的测试与结果分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测试方法 |
| 3.2.1 交流阻抗 |
| 3.2.2 开路电压 |
| 3.2.3 静态ECG信号 |
| 3.2.4 动态ECG信号 |
| 3.2.5 信噪比 |
| 3.3 尺寸对织物电极的影响 |
| 3.3.1 交流阻抗的结果与分析 |
| 3.3.2 开路电压的结果与分析 |
| 3.3.3 静态ECG信号的结果与分析 |
| 3.3.4 动态ECG信号的结果与分析 |
| 3.3.5 信噪比评价 |
| 3.4 组织结构对织物电极的影响 |
| 3.4.1 交流阻抗的结果与分析 |
| 3.4.2 开路电压的结果与分析 |
| 3.4.3 静态ECG信号的结果与分析 |
| 3.4.4 动态ECG信号的结果与分析 |
| 3.4.5 信噪比评价 |
| 3.5 厚度对织物电极的影响 |
| 3.5.1 交流阻抗的结果与分析 |
| 3.5.2 开路电压的结果与分析 |
| 3.5.3 静态ECG信号的结果与分析 |
| 3.5.4 动态ECG信号的结果与分析 |
| 3.5.5 信噪比评价 |
| 3.6 纬密对织物电极的影响 |
| 3.6.1 交流阻抗的结果与分析 |
| 3.6.2 开路电压的结果与分析 |
| 3.6.3 静态ECG信号的结果与分析 |
| 3.6.4 动态ECG信号的结果与分析 |
| 3.6.5 信噪比评价 |
| 3.7 形状对织物电极的影响 |
| 3.7.1 交流阻抗的结果与分析 |
| 3.7.2 开路电压的结果与分析 |
| 3.7.3 静态ECG信号的结果与分析 |
| 3.7.4 动态ECG信号的结果与分析 |
| 3.7.5 信噪比评价 |
| 3.8 可穿戴胸带式织物电极一体成型 |
| 3.8.1 胸带式织物电极总体结构设计 |
| 3.8.2 胸带式织物电极的织造方法 |
| 3.8.3 圆形圆整度的校正 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 光纤光栅传感器织造方法的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 温度信号 |
| 4.1.2 心音信号 |
| 4.2 织物舒适性的研究 |
| 4.2.1 织物舒适性正交实验设计 |
| 4.2.2 材料与仪器 |
| 4.2.3 织物舒适性能测试 |
| 4.2.4 结果与讨论 |
| 4.3 可穿戴圆柱形传感器的植入及包覆率的研究 |
| 4.3.1 圆柱形传感器植入织物的总体结构 |
| 4.3.2 圆柱形传感器植入织物的方法 |
| 4.3.3 包覆率的计算和测试 |
| 4.4 可穿戴圆形传感器植入织物的研究 |
| 4.4.1 圆形传感器植入织物的总体结构 |
| 4.4.2 圆形传感器植入织物的方法 |
| 4.5 光纤光栅传感器信号测试与分析 |
| 4.5.1 温度信号测试与分析 |
| 4.5.2 心音信号测试与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（4）面向机械装备健康监测的振动传感器研究现状（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 振动加速度传感器 |
| 1.1 压电式加速度传感器 |
| 1.1.1 压电式加速度传感器性能优化 |
| 1.1.2 无铅压电式加速度传感器 |
| 1.2 电容式加速度传感器 |
| 2 应变传感器 |
| 2.1 电阻式应变传感器 |
| 2.2 光纤光栅应变传感器 |
| 3 新型传感器 |
| 4 结语与展望 |
（5）服务中心模式下的起重机结构健康在线监测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外现状研究 |
| 1.2.1 起重机结构在线监测技术 |
| 1.2.2 机械故障诊断技术 |
| 1.2.3 在线监测系统的服务模式 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 起重机监测数据处理相关基础理论知识研究 |
| 2.1 起重机结构健康在线监测系统的数据流转 |
| 2.2 人工神经网络技术概述 |
| 2.3 BP神经网络模型及其算法研究 |
| 2.3.1 BP神经网络模型 |
| 2.3.2 BP算法原理 |
| 2.3.3 BP神经网络缺点及优化 |
| 2.4 卷积神经网络模型及算法研究 |
| 2.4.1 卷积神经网络发展历程 |
| 2.4.2 卷积神经网络基本理论 |
| 2.4.3 卷积神经网络算法的优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 服务型在线监测系统框架性设计研究 |
| 3.1 在线监测系统硬件架构 |
| 3.1.1 硬件整体架构设计 |
| 3.1.2 适用于在线监测系统的传感技术 |
| 3.2 在线监测系统软件架构 |
| 3.2.1 服务中心模式下的在线监测系统的软件功能需求分析 |
| 3.2.2 基于服务中心的在线监测系统软件模块设计 |
| 3.2.3 基于服务中心的在线监测系统软件模块技术解决方案 |
| 3.3 在线监测系统信息传输架构 |
| 3.4 在线监测系统中心服务系统架构 |
| 3.4.1 包含中心服务系统的在线监测系统整体架构设计 |
| 3.4.2 专家中心服务系统数据管理方案 |
| 3.4.3 中心服务系统数据分析方案设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 起重机在线监测大数据初步处理 |
| 4.1 在线监测数据基础预处理方法 |
| 4.2 在线监测的峰谷值序列处理 |
| 4.3 在线监测数据去趋势项处理 |
| 4.4 无效监测数据的剔除 |
| 4.4.1 BP神经网络算法实现 |
| 4.4.2 实验及结果分析 |
| 4.5 监测数据的标准化 |
| 4.6 模块化数据初步处理方法的实现 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 起重机结构健康状态智能诊断的实现 |
| 5.1 起重机结构健康分析模块结构 |
| 5.1.1 结构健康理论 |
| 5.1.2 监测指标与服务中心健康诊断功能模块设计 |
| 5.2 基于卷积神经网络的起重机结构健康诊断算法设计 |
| 5.2.1 适用于智能诊断的卷积神经网络模型 |
| 5.2.2 卷积神经网络的正则化 |
| 5.2.3 网络参数设置 |
| 5.3 状态健康智能诊断实验及结果分析 |
| 5.3.1 实验设计 |
| 5.3.2 训练样本准备 |
| 5.3.3 模型的训练 |
| 5.3.4 实验结果分析 |
| 5.4 服务中心智能诊断实现过程 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 不足及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的项目经历及研究成果 |
| 附录 A 在线监测系统传感器布置方案实例 |
| 附录 B 部分MATLAB程序代码 |
（6）基于结构健康监测的站台雨棚损伤预警方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 结构健康监测国内外研究现状 |
| 1.2.2 结构损伤预警国内外研究现状 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 数据获取与数据预处理 |
| 2.1 站台雨棚结构健康监测系统简介 |
| 2.2 站台雨棚结构健康实时数据的采集 |
| 2.2.1 采集现场基本情况 |
| 2.2.2 数据采集单元 |
| 2.2.3 数据传输单元 |
| 2.2.4 可视化单元 |
| 2.3 结构健康监测数据预处理 |
| 2.3.1 加速度信号选取 |
| 2.3.2 去趋势项 |
| 2.3.3 数据噪声平滑 |
| 2.3.4 缺省值补全 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于时序相似性度量损伤预警 |
| 3.1 时序相似性度量 |
| 3.1.1 时序相似性 |
| 3.1.2 时序相似性影响因素 |
| 3.2 相似性度量方法 |
| 3.2.1 两类度量方法 |
| 3.2.2 相似性度量距离函数 |
| 3.3 基于域变换的距离函数指标 |
| 3.3.1 论域转换方法 |
| 3.3.2 时序相似性距离函数方法分析 |
| 3.3.3 基于对称结构邻线部位加速度响应的相似度损伤识别 |
| 3.4 距离函数指标预警阈值 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于主成分分析的损伤预警 |
| 4.1 主成分分析方法 |
| 4.2 基于PCA的距离函数指标 |
| 4.2.1 基于PCA的欧式距离函数 |
| 4.2.2 基于PCA的 PED损伤识别 |
| 4.3 基于HotellingT~2统计量的损伤预警 |
| 4.3.1 HotellingT~2统计量 |
| 4.3.2 频响函数 |
| 4.3.3 基于HotellingT~2控制图的损伤识别 |
| 4.4 基于相似性度量与PCA-Hotelling T~2的组合预警方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 站台雨棚监测数据实例分析 |
| 5.1 实例介绍 |
| 5.2 传感器布点 |
| 5.3 损伤预警方法实例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的成果 |
| 附录 B 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
（7）基于压电陶瓷的钢丝锈蚀与疲劳损伤监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABASTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 平行钢丝索构造及病害分析 |
| 1.2.1 平行钢丝索的构造 |
| 1.2.2 病害分析 |
| 1.3 钢丝损伤检测国内外研究现状 |
| 1.3.1 钢丝锈蚀无损检测研究 |
| 1.3.2 钢丝疲劳无损检测研究 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 基于压电波动法的损伤监测理论 |
| 2.1 压电波动法监测原理 |
| 2.1.1 压电材料介绍 |
| 2.1.2 正逆压电效应 |
| 2.1.3 主要性能参数 |
| 2.2 压电监测系统的建立 |
| 2.2.1 传感器的选型及布置 |
| 2.2.2 发射信号选择 |
| 2.3 信号分析方法 |
| 2.3.1 时频分析 |
| 2.3.2 小波分析 |
| 2.3.3 小波包分析 |
| 2.3.4 小波包能量分析 |
| 2.4 基于小波包能量谱的损伤预警方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 平行钢丝锈蚀损伤监测研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钢丝锈蚀波动法检测原理 |
| 3.3 高强钢丝锈蚀试验 |
| 3.3.1 钢丝锈蚀原理 |
| 3.3.2 加速锈蚀试验设计 |
| 3.3.3 锈蚀监测系统 |
| 3.4 压电信号分析 |
| 3.4.1 时频分析 |
| 3.4.2 小波包能量分析 |
| 3.5 基于小波包能量谱的损伤指标 |
| 3.5.1 小波函数及分解层次的选择 |
| 3.5.2 损伤指标的计算 |
| 3.5.3 噪声影响分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 锈蚀钢丝束疲劳损伤监测研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢丝疲劳波动法检测原理 |
| 4.3 锈蚀平行钢丝束疲劳损伤试验 |
| 4.3.1 试件准备 |
| 4.3.2 试验加载装置及设备 |
| 4.3.3 试验过程 |
| 4.4 压电信号分析 |
| 4.4.1 时频分析 |
| 4.4.2 小波包能量分析 |
| 4.5 基于小波包能量谱的损伤指标 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）基于FBG宏应变空间分布的梁桥监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及其研究意义 |
| 1.2 桥梁健康监测系统 |
| 1.3 光纤光栅传感技术的研究现状 |
| 1.3.1 光纤光栅封装技术 |
| 1.3.2 光纤光栅解调技术 |
| 1.3.3 长标距光纤光栅技术 |
| 1.4 光纤光栅传感技术的运用 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 FBG宏应变传感技术 |
| 2.1 光纤传感技术 |
| 2.1.1 光纤的构造与原理 |
| 2.1.2 光纤传感系统的优势 |
| 2.2 FBG传感技术 |
| 2.2.1 FBG传感原理 |
| 2.2.2 FBG制作方法 |
| 2.2.3 FBG复用技术 |
| 2.3 FBG宏应变传感器及拓扑分布 |
| 2.3.1 FBG宏应变传感器原理 |
| 2.3.2 FBG宏应变传感器拓扑分布 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于FBG宏应变传感技术的变形监测试验 |
| 3.1 试验简述 |
| 3.2 试验系统 |
| 3.2.1 试验构件 |
| 3.2.2 传感器分布 |
| 3.2.3 硬件与软件 |
| 3.2.4 加载方案 |
| 3.3 裂缝监测 |
| 3.3.1 裂缝分析 |
| 3.3.2 裂缝深度及宽度 |
| 3.4 曲率分析 |
| 3.5 评估刚度 |
| 3.6 挠度分析 |
| 3.6.1 共轭梁法 |
| 3.6.2 有限积分法 |
| 3.6.3 图乘法 |
| 3.6.4 比较分析 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 基于FBG宏应变传感技术的斜裂缝监测试验 |
| 4.1 试验简述 |
| 4.2 试验系统 |
| 4.2.1 实验构件 |
| 4.2.2 传感器分布 |
| 4.2.3 加载方案 |
| 4.3 数据分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士期间已发表的论文 |
（9）特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤传感技术研究现状 |
| 1.2.1 光纤光栅高速解调方法研究现状 |
| 1.2.2 光纤光栅传感器封装技术研究现状 |
| 1.3 光纤光栅传感技术的应用 |
| 1.3.1 光纤光栅在生物医学领域的应用 |
| 1.3.2 光纤光栅在工程领域的应用 |
| 1.4 本文的主要内容和创新点 |
| 第2章 光纤光栅传感及解调基本理论 |
| 2.1 光纤光栅传感理论分析方法 |
| 2.2 啁啾光纤光栅传感理论分析方法 |
| 2.3 光纤光栅封装理论分析方法 |
| 2.4 光纤光栅高速解调理论 |
| 2.4.1 傅里叶频域锁模激光器扫频光纤光栅解调法 |
| 2.4.2 边缘检测滤波光纤光栅解调法 |
| 2.4.3 非平衡马赫-曾德干涉光纤光栅解调法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于光延时微波实时相位检测(OTTD-MPD)光纤光栅解调方法研究 |
| 3.1 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统 |
| 3.2 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统理论分析 |
| 3.3 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感特性研究及噪声分析 |
| 3.4 基于OTTD-MPD的参考微波光子链路相位补偿方法研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 用于特殊环境的光纤光栅封装设计方法研究 |
| 4.1 光纤光栅金属化封装方法和传感特性研究 |
| 4.1.1 基于化学镀Ni的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
| 4.1.2 基于蒸发镀Ni-Cr的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
| 4.1.3 化学镀和蒸发镀金属化光纤光栅传感性能分析 |
| 4.2 铝基底光纤光栅全金属无胶化抗啁啾封装方法及传感特性研究 |
| 4.2.1 基于铝基底的全金属光纤光栅封装方法研究 |
| 4.2.2 基于铝基底的全金属光纤光栅温度特性研究 |
| 4.2.3 铝基底光纤光栅封装温度液氮低温抗啁啾性能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于光纤光栅技术的特殊环境长度检测方法研究 |
| 5.1 盾构机刀具磨损检测技术以及方法概述 |
| 5.2 基于光纤光栅技术的盾构机刀具磨损检测系统研究 |
| 5.3 基于啁啾光纤光栅(CFBG)的盾构机刀具磨损传感研究 |
| 5.3.1 用于盾构机刀具磨损检测的CFBG封装方法 |
| 5.3.2 基于CFBG的盾构机刀具磨损传感系统算法实现 |
| 5.3.3 基于CFBG的盾构机刀具磨损标定实验 |
| 5.3.4 基于CFBG的盾构机刀具磨损检测实验 |
| 5.4 基于光纤光栅阵列(FBGA)的盾构机刀具磨损传感研究 |
| 5.4.1 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA长度检测原理 |
| 5.4.2 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA封装方法 |
| 5.4.3 基于FBGA的盾构机刀具磨损传感系统及算法实现 |
| 5.4.4 基于FBGA的盾构机刀具磨损检测实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于光纤光栅技术的特殊环境弯曲检测方法研究 |
| 6.1 基于半剖应力管结构的光纤光栅微管弯曲测量方法研究 |
| 6.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管制备研究 |
| 6.2.1 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件制备流程 |
| 6.2.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件应变旋转实验 |
| 6.3 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT系统研究 |
| 6.4 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管系统标定 |
| 6.5 基于FBG-OCT导管的血管内OCT假体三维恢复研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）碳纳米传感器对高硅氧纤维复合材料的应变监测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 传统健康监测方法 |
| 1.2.1 光纤光栅传感器在健康监测上的应用 |
| 1.2.2 压电陶瓷传感器的应用 |
| 1.2.3 超声C扫描技术 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 国内外相关研究进展 |
| 第2章 碳纳米传感器的制备与传感基理分析 |
| 2.1 碳纳米传感器的制备 |
| 2.1.1 碳纳米传感器的制备方法 |
| 2.1.2 碳纳米传感器的制备材料 |
| 2.1.3 试验主要仪器 |
| 2.1.4 碳纳米传感器的制备工艺 |
| 2.2 薄膜比表面积和孔径分析 |
| 2.3 金属电阻应变效应 |
| 2.4 碳纳米传感器的微观形貌 |
| 2.5 碳纳米传感器的基本参数和元素组成 |
| 2.6 碳纳米传感器的导电模型理论 |
| 2.7 碳纳米传感器的传感因子理论 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 碳纳米传感器压阻效应试验验证 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 制备试件 |
| 3.1.2 试验与表征 |
| 3.1.3 测试结果 |
| 3.2 碳纳米传感器损伤监测以及微结构变化 |
| 3.3 疲劳试验 |
| 3.4 温度对碳纳米传感器的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳纳米传感器在变温条件下监测火箭发动机喷管的应变变化 |
| 4.1 试验设备和试验方法 |
| 4.1.1 安装碳纳米传感器 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.2 火箭发动机喷管内壁各点电阻变化率与应变分析 |
| 4.3 火箭发动机喷管内壁各点电阻变化率与应变分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文 |
四、光纤光栅在健康结构检测中的应用（论文参考文献）
- [1]风力机叶片健康状态监测系统设计与应用研究[D]. 刘春苗. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [2]双通道探针式81°倾斜光纤光栅原理及生物传感研究[D]. 吕清明. 重庆理工大学, 2021
- [3]智能可穿戴中光电传感器织造方法的研究[D]. 高倩. 天津工业大学, 2021(01)
- [4]面向机械装备健康监测的振动传感器研究现状[J]. 张永芳,王霞,邢志国,王海斗,黄艳斐,郭伟玲. 材料导报, 2020(13)
- [5]服务中心模式下的起重机结构健康在线监测系统研究[D]. 李俊朋. 武汉理工大学, 2020(08)
- [6]基于结构健康监测的站台雨棚损伤预警方法研究[D]. 李重辉. 武汉理工大学, 2020(09)
- [7]基于压电陶瓷的钢丝锈蚀与疲劳损伤监测研究[D]. 易善昌. 长沙理工大学, 2019(07)
- [8]基于FBG宏应变空间分布的梁桥监测研究[D]. 王维俊. 苏州科技大学, 2019(01)
- [9]特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究[D]. 王进. 天津大学, 2019
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