本文针对结构健康监测的实际需要,结合实验室现有仪器设备,对基于光纤光栅传感网络的健康监测技术的相关内容进行了一些研究,主要体现在以下几个方面: 1.在光纤光栅布拉格方程的基础之上,分析了光纤光栅的传感特性以及温度与应变的交叉敏感问题,提出了温度补偿原理和方法;通过微位移平台拉伸实验和温度标定实验研究了光纤光栅的应变和温度传感特性。光纤光栅的中心波长与应变和温度有着很好的线性关系,11.5pm/℃和1.12pm/με的实验结果与理论分析吻合。 2.系统地进行了光纤光栅封装用胶粘试剂的对比选取实验,确定KD504、J39和快牢达为光纤光栅封装用胶,KD504为优质胶。 3.针对结构健康监测的实际需要,从封装结构、封装材料、封装工艺及优化设计等角度出发,研制开发了金属基片式应变、温度传感器,并利用材料拉伸实验和温度标定实验对其传感特性进行了实验研究,结果表明它们是性能优良的结构表面用应变和温度传感器。 4.系统地分析了FBG—IS的工作原理,揭示了其特殊的波长校准原理;利用Labview软件开发平台对系统软件进行二次开发,实现了基于Data Socket的数据网络传输与数据远程备份功能。 5.以四点简支长方形板为对象,建立了有限元理论模型和实体模型。通过计算机模拟了其中心受力下的应变分布,并利用传感网络对其在中心荷载作用下的局部应变响应进行了监测。结果表明光纤光栅能够很好地感知简支板局部的应变变化,实验值与理论值的变化趋势基本一致。