光纤位移干涉仪在爆轰加载飞片速度测量中的应用

利用光学多普勒效应和外差方法搭建了一台光纤位移干涉仪。装置采用光通信行业中已经发展成熟的器件,主要由带尾纤的半导体激光器、三端口环形器、光纤探头、宽带探测器以及宽带高采样率示波器等构成。整个装置结构简单,价格便宜,采用了信号光和参考光同轴结构,实现了任意反射面的速度测量,克服了偏振模式色散的影响,能够实现长量程测量,量程达到20 mm。利用该装置进行了爆轰加载下飞片速度测量,测量最高速度达到1 300 m/s,工作距离达到20 mm,同时利用VISAR对飞片速度进行了对比测量,结果表明用两种不同方法所测得的速度曲线吻合很好。     

双光纤Fabry-Perot干涉仪差动检测静电伺服硅微加速度计

详细介绍了一种新型的基于双光纤Fabry-Perot干涉式（以下简称DFPI）差动检测的静电伺服硅微加速度计的设计。通过结构建模以及模型仿真得到该加速度计的分辨率为0.2ug，测量范围为0．2ug～1g。     

针对瞬态位移干涉仪的非线性回归数据分析方法

针对最近发展起来的剖面测量技术瞬态位移干涉仪,提出了一种连续的、基于对原始测量信 号进行完整重现的非线性回归数据分析方法,给出了具体的处理过程。与常规的基于离散处理思想的峰值搜 寻法相比,该方法充分利用了原始测量数据信息,可获得更高的剖面精度,并对剖面细节具有更强的分辨能 力,当处理材料的低压弹塑性响应时,优势更明显。以Sn和45钢在低压冲击加载下的自由面粒子速度剖面 测量为例,对该方法的特点进行了具体分析。     

由测量位移确定赘余反力的实验

由测量位移确定赘余反力的实验刘习文张继洪（北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系,北京１０００８３）在材料力学教学中,实验课占有重要的地位．怎样调动学生的主观能动性,在实验中使他们既能动手又需动脑,培养创造性解决复杂问题的能力,是实验教学的重要课题．...     

CRIN介质用于面内位移的测量

本文把梯度折射率介质的面内位移与其折射率梯度联系起来,对面内位移导致的折射率变化进行研究,介绍了ＧＲＩＮ介质用于面内位移测量的基本原理,给出了双光束干涉法测量悬壁梁挠度的实验方法和实验结果。     

远距离,高精度二维动态位移测量

本文介绍了基于ＣＣＤ位置探测技术的远距离位移测量系统。将一明亮光标固定于被测目标位置上，用望远显微成象系统将光标成象于ＣＣＤ的光靶上，ＣＣＤ摄像机将靶面上的光信号转变为相应的电信号，利用数字图象处理技术可以精确地确定光标的位置。通过与初始位置的比较，可以测量被测目标所产生的微小位移。在６ｍ的测量距离上可获得０．０１ｍｍ的测量精度，而且通过改变光学系统可使测量距离扩大到１００ｍ甚至更远     

图像相关位移测量中的预定位搜索法

本文研究了散斑图像中所包合的位移信息后，发现一般情况下，表征被测物体表面变形的位移只有几个像素，而刚体位移却比变形位移大的多、尤其是小视场时刚体位移可达几十个像素．于是，提出了一种直接越过刚体位移的预定位搜索方法，这一方法基本上克服了刚体位移，使相关搜索速度大为提高并通过实验证明了方法的有效性．     

光纤光栅传感器对钢筋混凝土内部应变的测量及温度效应的研究

本文应用光纤光栅传感器实现了对钢筋混凝土试件内部应变的测量．试验不仅就应用光纤光栅进行混凝土结构内部应变测量的技术、工艺进行研究，还通过设计温度控制试验，考察了光纤光栅传感器的温度补偿问题，以及横向应变对测量结果的影响．     

基于Harris角点检测的位移测量算法

在力学实验中,位移和应变的测量是最基本任务之一。本文提出了一种基于Harris角点检测的位移测量算法。通过检测变形前图像的角点,然后利用光流跟踪技术在变形图像中搜索其匹配点,最终计算得到位移值。算法对图像采用网格划分方式进行计算,达到了全场测量的目的。实验结果表明,该算法位移测量精度高、稳定性好,可作为基于图像处理的无损测量方法。     

激光多光束闸墩位移测量研究

根据实际大型工建筑测试的需要，研究激光多光束的全变位测试方法，提出了相应的计算公式，研究了制造了实用的测试装置，并对大型闸墩进行了实地测量，分析了闸体的损伤程度，作了安全评估。     

光纤检测系统在燃气管道应力、位移实验分析中的应用

城市燃气管道是城市基础设施的重要组成部分,由于城市路面车流量的增加、道路的路况以及管道本身材质的缺陷,在长期的工作环境下,埋入地下的管道受到了各种力的作用,其受力情况十分复杂。目前管道的埋深和管道本身的设计是根据设计人员的经验或者简单理论分析来确定的,遇到沉降因素复杂的特殊地段管道,其安全就不能保证,所以有必要进行实验分析。本文通过特殊地段管道的模拟试验,分析了在不同沉降因素作用下管道的安全性,试验中应用光纤检测系统及电测系统同时进行检测,两者的分析结果相近,为燃气管道沉降参数监测与预报系统的建立奠定实验基础。     

应用磁光效应测量高双折射光纤中应力引起的双折射

基于光纤介质磁光效应而设计的高双折射光纤应力双折射测量方案,其特点是沿光纤长度方向加局部强磁场,通过移动磁场测量应力双折射.具有不破坏光纤保护层、测量结果与光纤是否扭转无关,操作简便,分辨率高等优点.本文给出了测量原理、实验装置和实验结果.     

低温环境下光纤位移传感器测试系统的实验研究

作者进行了光纤位移传感器在低温环境下的实验研究，分析了传感器的原理，测试了其室温、液氮温度下的静态传输特性，并进行了标定。实验时采取的参考光强度补偿的措施，消除了光源、光纤衰减等波动对测试结果的影响。利用本传感器系统测试了19芯纯Ag包套的高温超导带材Bi222在液氮温度下的应力－应变关系，以及应力－临界电流之间的关系，结果与理论分析相一致。实验结果表明，该传感器可以在液氮温度下正常工作，且具有测量范围大、测试精度高等优点，同时还克服了低温应变片仅能测试出复合材料基体或者包套应变的缺点。     

光纤传感振动检测系统及其实验研究

实际工程结构中的振动检测是十分重要的，也是十分复杂的，常用的结构振动检测传感器易受工程现场恶劣环境的影响．而光纤传感器具有小巧、抗电磁干扰、灵敏度高、适合长期监测等优点。本文建立了基于马赫—曾德(Mech-Zehnder)干涉原理的光纤传感振动检测系统．研制了运用先进的数字信号处理技术采集和处理数据的专用软件，并在典型结构件——钢制悬臂梁结构上进行了外加信号作用下的强迫振动检测和冲击载荷作用下的自由衰减振动检测，测量了该结构件的频率及振幅，其结果与同时进行的成熟的电测结果相近，说明光纤传感器用于结构件的振动测量是可靠的。本文为光纤传感器应用于实际工程的振动检测提供了新的技术装置，具有工程应用前景。     

Normal and Transverse Displacement Interferometers Applied to Small Diameter Kolsky Bars

For Kolsky bar testing beyond strain-rates of 10,000/s, it is useful to employ bars with diameters of only a few millimeters or less. Furthermore, very small (sub-millimeter) systems are compatible with micron-sized specimens, to be used, for example, for the determination of mesoscale properties. However, at these sizes, traditional strain-gage measurements of the longitudinal waves within the bars become impractical. In this paper we describe the application of optical measurement techniques to two Kolsky bars, with 3.2 and 1.6 mm diameters. A transverse displacement interferometer is used to measure the displacement of the mid-point of the incident bar and provide measurements of the incident and reflected pulses. Similarly, a normal displacement interferometer is used to measure the displacement of the free-end of the transmitter bar and provide a measurement of the transmitted pulse. The new methods are used to characterize the behavior of 6061-T6 aluminum at rates greater than 100,000/s. The feasibility of application to smaller bars is also discussed.     

F—P型光纤应变传感器混凝土试验研究

本文论述了外置式Ｆ－Ｐ型光纤应变传感器元件加工、信号检测系统设计以及混凝土试件埋入试验。研究表明，Ｆ－Ｐ型光纤应变传感器检测精度达０．１με，较传统电测式应变计至少提高一个量级。     

循环干涉型光纤陀螺及其光源

介绍了一种新型光纤陀螺及其关键器件。包括：（1）循环干涉型光纤陀螺的系统方案；（2）大功率超辐射发光二极管；（3）多功能光学发收模块，它们是国内光纤陀螺研制中急待解决的关键技术。采用模块化结构和微光电机系统（MOEMS）是国外光纤陀螺的发展方向。     

红外瞬态测温装置及其在冲击拉伸试验中的应用

为研究材料在高速变形时的性态和破坏过程以及热力偶合问题,作者自行研制并设计了一套红外瞬态测温装置,同时对它进行了整体动态标定.并利用该装置在摆锤式杆-杆型冲击拉伸试验机上首次获得了三种不同材料的试件在冲击拉伸过程中的瞬态温升曲线,得到了一些颇有意义的结论。     

确定裂纹尖端形状及张开位移的焦散线—伪焦散线法实验研究

本文根据反射式焦散线－伪焦散线法和弹塑性断裂力学的基本原理，推导出裂纹尖端形状方程，为测量裂纹尖端的张开位移，提供一种全新的实验方法，本文还引用实例来进行验证．     

Residual Strains using Integrated Continuous Fiber Optic Sensing in Thermoplastic Composites and Structural Health Monitoring

The evolution of spatially resolved internal strain/stress during the manufacturing of thermoplastic composites and subsequent relaxation from water intake are evaluated using an in-situ fiber optic sensor corresponding to a coated optical glass fiber with a nominal diameter of 160 μm. Unidirectional carbon fiber-polyamide 6 composites are produced using compression molding with an embedded fiber optic for strain measurement. The distributed fiber optic based strain sensor is placed in an arrangement to capture 0, 45, and 90° strains in the composite to resolve in-plane strain tensor. Strains are monitored in the direction of fiber optic sensor along its length at high resolution during the various stages of compression molding process. Results indicate considerable internal strains leading to residual stress at the end of processing step along the off-axis (45°) and transverse (90°) directions, and small strains in the carbon fiber pre-preg (0°) direction. At the end of compression molding process, an average of 7000 and 10,000 compressive micro-strains are obtained for residual state of strain in the off-axis and transverse direction. Since water/moisture infusion affects the mechanical properties of polyamide-6 matrix resin, these composite panels with embedded sensors targeted for marine applications are monitored in a water bath at 40 °C simulating accelerated testing conditions. Using the same fiber optic sensor based technique, the strain relaxation was observed during water uptake demonstrating in-situ strain monitoring during both manufacturing and subsequent composite implementation/application environment. The technique presented in this paper shows the potential of optimizing time-temperature-pressure protocols typically utilized in thermoplastic manufacturing, and continuous life-cycle monitoring of composite materials using a small diameter and inexpensive distributed fiber optic sensing.