[碩士]路面動水壓力光纖傳感測量與模擬分析研究

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　　[碩士]路面動水壓力光纖傳感測量與模擬分析研究　　學科專業(yè):道路與鐵道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：南京航空航天大學　　學位年度：2009　　汽車在有水膜的路面行駛時，動水壓力不僅會使汽車發(fā)生滑水現(xiàn)象;而目會加大瀝青路面的透水性，使瀝青路面更容易水損壞。因此對路面的動水壓力測量研究是非常重要的。　　光纖光柵是一十世紀末最重要的發(fā)明之一。作為一種新興的光電了器件，隨著制作技術(shù)的日益成熟，光纖光柵傳感器的研究和應(yīng)用也越來越引起人們的重視。為了測量路面的動水壓力，基于光纖布拉格(Bragg)光柵傳感原理，本文設(shè)計了一種光纖Bragg光柵動水壓力傳感器，主要研究工作與成果如下:　　首先，在布拉格方程基礎(chǔ)上分析了光纖Bragg光柵應(yīng)變、溫度傳感特性;研究了平膜片的　　位移一壓力特性，并以此為基礎(chǔ)，提出一種基于平膜片的光纖Bragg光柵壓力傳感器，介紹了其壓力傳感原理，推導了該傳感器波長與壓力之間的關(guān)系式;其次，通過室內(nèi)標定實驗，獲得該傳感器的壓力與光柵波長漂移成良好的線性關(guān)系，壓力測量靈敏度高達6.0255nm/MPa是裸光柵靈敏度系數(shù)0.003 nm/MPa的2000倍;并用傳感器在寧杭高速公路路面進行了動水壓力測量試驗，結(jié)果表明，該傳感器穩(wěn)定性好、抗十擾能力強，適用于路面動水壓力的測量。最后，利用ANSYS/LS-DYNA有限元計算軟件中的流固禍合算法，對動水壓力問題進行了仿真分析，比較了計算值和實驗值的大小，提出了今后動水壓力測試中要注意的問題。

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