研究目的
建立一个谐振工作数学模型及算法，用于处理传感器光纤出口处信息光脉冲信号的强度，以诊断沿其纵轴方向的非均匀温度场。
研究成果
该研究成功开发了一种用于诊断复合材料结构内部非均匀温度场的压电发光光纤传感器数学模型及算法。共振方法和共振扫描技术为精确的温度场诊断提供了基础，并得到了数值模拟结果的支持。
研究不足
该研究聚焦于传感器工作原理的理论发展与数值建模，未包含实验验证。实际应用可能面临传感器对外部电场敏感以及控制电压谐波分量需精确控制等挑战。
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复合材料结构中温度场的共振压电电致发光光纤传感器
DOI：10.1007/s11029-019-09833-w
期刊：Mechanics of Composite Materials
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
开发了一种光纤传感器在沿其纵轴方向温度场非均匀分布的共振诊断过程中的功能动态数学模型。该共振方法基于传感器局部区段受控电压谐波分量（CCV）作用于电极时所产生的稳态强迫电弹性振动的给定幅频特性；其中恒定CCV用于将传感器调谐至所考虑温度范围内的工作模式。通过求解第一类Fredholm积分方程，利用测量的光纤传感器出口处光强函数对谐波CCV频率导数的数值，获得沿传感器的温度密度分布函数。提出了一种沿传感器纵轴方向非均匀温度场的共振扫描方法，该方法采用新算法处理不同谐波CCV频率下光纤出口信息光信号的强度。针对非均匀模型温度场的诊断，展示了光纤传感器出口光脉冲强度函数、电致发光层电压幅值分布以及沿传感器轴共振频率的数值模拟结果。
作者：
A. A. Pan’kov
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