改进了基于光纤传感的复合材料结构的变形重建
Jun Huang1, Yuwei Sun1, Yu Peng2
1School of Information Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan, 430070, China.
Scientific reports
|November 27, 2025
概括
改进的算法增强了使用光纤传感的复合材料的实时结构变形监测. 改进的方法提高了结构健康监测 (SHM) 应用程序的准确性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 结构健康监测 结构健康监测
背景情况:
- 复合材料具有高强度和低重量,导致工业广泛采用.
- 光纤传感技术对于复合材料的实时结构健康监测 (SHM) 是至关重要的.
- 准确的变形重建对于评估复合结构的完整性至关重要.
研究的目的:
- 研究和改进复合材料的结构变形重建算法.
- 为了提高实时SHM的准确性和可行性,使用光纤传感.
- 通过对复合结构的模拟和实验来验证改进的算法.
主要方法:
- 通过角度平均化增强斜率递归算法.
- 使用对应变适配精度的交叉验证优化Ko位移理论.
- 使用纤维布拉格格 (FBG) 传感器进行有限元模拟和实验验证,用于应变测量.
主要成果:
- 改进的斜率方法使整体重建精度提高了1.91%.
- 优化的Ko位移理论提高了0.92%的精度.
- 用70个FBG传感器对复合材料增强结构的实验证明了这些方法的可行性.
结论:
- 开发的算法显著提高了结构变形重建的准确性.
- 改进的方法可用于复杂复合结构的实时SHM.
- 光纤传感与改进的算法相结合,为复合材料结构完整性评估提供了强大的解决方案.


