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第1章 前言
1.1光纤智能材料与结构
1.1.1智能材料与结构的背景
1.1.2智能材料、器件与结构的基本概念
1.1.3光纤智能材料器件
1.2光纤智能结构研究现状
1.2.1智能结构与光纤传感器
1.2.2光纤智能材料、器件与结构在土木工程中的应用
1.3光纤传感器发展的市场前景
1.3.1概述
1.3.2发展趋势和任务
1.3.3光纤传感器市场
1.4锚索工程监测问题
1.5智能锚索结构概念
1.5.1锚索结构及应用
1.5.2智能锚索结构的构思
1.6论文主要工作
1.7论文的组织
第2章 微弯光纤传感器及其试验研究
2.1前言
2.2结构裂缝光纤传感器的基本原理和结构设计
2.2.1微弯光纤传感器的基本原理
2.2.2微弯光纤传感器的结构
2.2.3微弯周期的确定
2.3拉伸试验
2.3.1相容性试验
2.3.2传感器拉伸试验研究
2.4混凝土梁三点弯曲试验
2.5小结
第3章 光纤布喇格光栅的理论与制作
3.1前言
3.2光纤布喇格光栅的理论模型
3.2.1引言
3.2.2光纤布喇格光栅的理论模型
3.2.3光纤光栅的模式耦合理论
3.2.4均匀周期正弦型光纤光栅的光学特性分析
3.3光纤的光敏性
3.3.1概述
3.3.2掺Ge光纤的光敏性机制
3.3.3高压渗氢技术及光纤增敏机制
3.4光栅写入技术
3.4.1常规写入方法
3.4.2光纤布喇格光栅的写入新技术
3.4.3长周期光纤光栅的写入
3.5相位掩模板技术制作光纤布喇格光栅原理分析
3.6采用相位掩模板制作光纤布喇格光栅
3.6.1实验装置
3.6.2实验结果
3.7小结
第4章 光纤布喇格光栅的传感特性研究
4.1光纤布喇格光栅应变传感模型分析
4.1.1基本假设
4.1.2各向同性介质中虎克定理的一般形式
4.1.3均匀轴向应力作用下光纤光栅传感模型
4.1.4均匀横向应力作用下光纤光栅的传感模型
4.1.5任意正应力作用下光纤光栅传感模型
4.2光纤布喇格光栅温度传感模型分析
4.2.1前提假设
4.2.2光纤光栅温度传感模型
4.3光纤布喇格光栅的温度-应变耦合分析
4.4多参量的传感
4.4.1多参量传感技术的意义及发展
4.4.2多参量传感系统的主要问题
4.5光纤布喇格光栅分布传感技术
4.5.1应变分布传感的技术经济优势
4.5.2分布传感技术
4.5.3光纤光栅传感系统的解调
4.6光纤布喇格光栅传感特性试验研究
4.6.1温度传感特性试验
4.6.2应变传感特性试验
4.7小结
第5章 智能锚索结构系统的研究
5.1前言
5.2预应力锚索的应用与发展
5.2.1应用概况
5.2.2锚索类型
5.3锚索应用中尚待研究的几个问题
5.3.1预应力锚索的作用机理问题
5.3.2固结材料的选择问题
5.3.3预应力锚索的质量检测与监测
5.4常规锚索监测系统
5.5基于微弯强度调制光纤传感器的智能锚索结构
5.6基于光纤布喇格光栅传感器的智能锚索结构
5.6.1光栅保护与封装
5.6.2传感器的一致性试验
5.6.3传感范围
5.6.4智能锚索结构设计及制作工艺
5.7小结
第6章 总结
6.1论文主要完成的工作
6.1.1微弯强度调制光纤传感器
6.1.2光纤布喇格光栅传感器
6.1.3智能锚索结构
6.2论文主要创新点
6.3对今后研究工作的几点建议
参考文献
附录-1 作者在读期间所发表的与申请博士学位论文有关的论文
附录-2 作者在读期间所主持的部级研究项目
致谢
