基于纤维Bragg格传感器的增强测量方法用于结构健康监测
Shengtao Niu1,2, Ru Li3
1Hangzhou Institute of Technology, Xidian University, Hangzhou 311231, China.
Micromachines
|April 26, 2025
概括
这项研究引入了一种增强的逆有限元方法 (iFEM),使用纤维布拉格格应变传感器来准确监测厚板的结构健康状况 (SHM). 这种新方法考虑了横切效应,改善了3D变形重建.
科学领域:
- 结构健康监测 (SHM) 是一种结构健康监测.
- 固体机械学 固体机械学
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 有效的测量方法对SHM至关重要,提供实时结构状况数据.
- 使用应变传感器的逆有限元法 (iFEM) 是一个有前途的SHM技术.
- 对于厚板的现有iFEM方法忽视横切效应,限制了3D变形的准确性.
研究的目的:
- 为重建厚板结构提出一个增强的反向有限元素方法 (iFEM).
- 将横切削效应纳入iFEM以改进3D变形分析.
- 为了验证增强的iFEM使用纤维布拉格格应变传感器用于SHM应用.
主要方法:
- 开发了一种基于单面纤维布拉格格应变传感器的增强型iFEM.
- 制定了一种分析方法,在横切和中平面曲位移之间建立明确的关系.
- 通过使用变量方法来捕捉3D变形,推导出第六阶微分方程.
主要成果:
- 增强的iFEM成功地重建了厚板的三维变形场,包括横切效应.
- 数字和实验形状感应分析验证了该方法的准确性和适用性.
- 该研究表明,复合结构的SHM能力得到了改进.
结论:
- 提议的增强型iFEM通过考虑横切效应,准确地重建厚板变形.
- 这一进步扩大了iFEM在复合结构中用于SHM的适用性.
- 该方法提供了一种经过验证的方法,用于精确的基于菌株的结构分析.
