二维分布式光纤形状传感应变传递研究

摘要

为分析光纤分布式形状传感器结构中基底与光纤在应变时的传递率,研究层合式结构模型各层之间耦合影响,建立了涂布层—胶结层—传感层三层应变传递模型。通过分析结构微元段,构建应变传递变化函数,推导出光纤应变传递关系。结合有限元仿真结果,验证了模型的有效性。结果表明:结构中间区域应变传递率为1,两端逐渐减小。在实验与应用中,选用弹性模量为4 GPa,泊松比为0.38的胶粘剂粘接半径为1 mm;涂布层选用弹性模量为2 GPa,泊松比为0.3,厚度半径为10 mm的材料,可有效提高应变传递率,减小检测误差。为提高形状检测技术精度提供理论依据。