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機械振動的雙光柵傳感理論與實驗研究

機械振動的雙光柵傳感理論與實驗研究

定　價：￥98.00

作　者： 王永皎 著
出版社： 清華大學(xué)出版社
叢編項：
標　簽： 工業(yè)技術(shù) 機械/儀表工業(yè) 機械學(xué)（機械設(shè)計基礎(chǔ)理論）
ISBN： 9787302479734 出版時間： 2017-09-01 包裝： 平裝
開本： 16開 頁數(shù)： 172 字數(shù)：  

內(nèi)容簡介

　　本書研究內(nèi)容主要來源于國家863攻關(guān)計劃“采煤機工作可靠性智能監(jiān)測技術(shù)”中的子課題“采煤機機械狀態(tài)多參量光纖光柵感知技術(shù)——2013AA06A411”、湖北省科技支撐計劃項目“基于光纖傳感技術(shù)的重大機械裝備（群）健康監(jiān)測與故障診斷服務(wù)云平臺——2015A2028”兩個課題。本書首先闡述了使用光纖光柵傳感技術(shù)對機械振動進行監(jiān)測的背景和意義，并解釋了選擇雙光柵進行監(jiān)測的優(yōu)點。主要內(nèi)容有：利用FBG耦合方程的數(shù)值積分方法，探討非均勻溫變和非均勻應(yīng)變對FBG光譜的影響;設(shè)計了針對線性振動的雙FBG強度測量方法;將雙光纖光柵按照一定角度安裝在轉(zhuǎn)軸表面，建立了雙光柵中心波長差與轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩和扭轉(zhuǎn)角的定量關(guān)系；針對輪齒形變及振動的光纖光柵傳感，研究了兩個普通FBG反射譜的特征波長與溫度、扭矩和扭轉(zhuǎn)角的定量關(guān)系。本書從理論及實驗方面研究了采用雙光纖光柵解決機械振動的在線監(jiān)測問題，全書層次清晰、結(jié)構(gòu)完整、語言流暢，可供從事光纖傳感、光纖通信、傳感應(yīng)用專業(yè)的教學(xué)、科研、工程技術(shù)人員參考閱讀。

作者簡介

　　王永皎，女，1977年出生，河南新鄉(xiāng)人，工學(xué)博士，河南城建學(xué)院計算機學(xué)院副教授。目前主要從事光纖傳感理論與應(yīng)用，計算機及應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)與研究工作。近年來主編及參編著作及教材多部；在SCI源刊、EI源刊及中文核心發(fā)表三十余篇論文；主持及參與省市級以上項目十余項；入選獲得河南省自然科學(xué)優(yōu)秀論文五篇，信息技術(shù)教育優(yōu)秀成果獎十余項；帶領(lǐng)學(xué)生參加各種競賽獲獎數(shù)十項；獲得河南省教學(xué)標兵及河南城建學(xué)院學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人稱號。2014年獲河南城建學(xué)院學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人稱號，2015年獲河南省教學(xué)標兵稱號。

圖書目錄

第1章緒論1
1.1課題來源1
1.2研究背景與意義1
1.3研究現(xiàn)狀3
1.3.1機械線振動的傳感技術(shù)4
1.3.2轉(zhuǎn)軸扭轉(zhuǎn)角的傳感技術(shù)10
1.3.3齒輪應(yīng)變與振動的傳感技術(shù)14
1.3.4光纖光柵傳感技術(shù)在機械振動監(jiān)測中的
科學(xué)問題16
1.4課題內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)18第2章光纖光柵的傳感光譜特征分析21
2.1非均勻溫變下光纖光柵的反射譜21
2.2非均勻應(yīng)變下光纖光柵的反射譜26
2.3動態(tài)應(yīng)變下光纖光柵的反射譜31
2.4超結(jié)構(gòu)光纖光柵的光譜特征35
2.4.1非均勻應(yīng)變和溫變對超結(jié)構(gòu)光柵
光譜的影響35
2.4.2耦合系數(shù)對超結(jié)構(gòu)光柵光譜的影響42
2.5雙啁啾光纖光柵的反射譜51
2.6本章小結(jié)54第3章傳感振子分析55
3.1振子的振動方程56
3.1.1等效力學(xué)模型及振動方程56
3.1.2頻率響應(yīng)函數(shù)58
3.2振子的靈敏度和固有頻率60
3.2.1懸臂振子的靈敏度和固有頻率60
3.2.2橋式振子的靈敏度和固有頻率66
3.3振子的ANSYS分析70
3.3.1懸臂振子70
3.3.2橋式振子72
3.4本章小結(jié)74第4章線振動的雙光柵傳感方法75
4.1線振動的雙光柵傳感75
4.2雙光柵反射譜的理論計算77
4.2.1雙光柵反射譜的波長差77
4.2.2雙光柵的反射光強78
4.3線振動的實驗結(jié)果與討論81
4.3.1光柵波長差的影響82
4.3.2加速度幅值的影響84
4.3.3頻率測量范圍實驗86
4.4懸臂梁傾角的影響87
4.4.1理論與計算87
4.4.2實驗結(jié)果與討論89
4.5本章小結(jié)93第5章轉(zhuǎn)軸角振動的雙光柵傳感方法95
5.1轉(zhuǎn)軸角振動的力學(xué)基礎(chǔ)96
5.1.1扭矩與應(yīng)變96
5.1.2扭矩與扭轉(zhuǎn)角97
5.2轉(zhuǎn)軸角振動的雙光柵傳感實驗98
5.2.1雙FBG光柵的波長差100
5.2.2基于波長解調(diào)的扭矩傳感實驗102
5.3轉(zhuǎn)軸角振動的雙啁啾光柵傳感實驗106
5.3.1雙啁啾光柵的反射光強108
5.3.2雙啁啾光柵反射光的光電轉(zhuǎn)換110
5.3.3基于雙啁啾光柵的扭矩傳感實驗111
5.4本章小結(jié)117第6章齒輪振動的雙光柵傳感方法119
6.1齒輪傳動系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論119
6.1.1輪齒變形119
6.1.2齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)123
6.2輪齒振動的光纖光柵傳感實驗130
6.3本章小結(jié)138第7章總結(jié)與展望139
7.1課題總結(jié)與創(chuàng)新點139
7.1.1課題總結(jié)139
7.1.2課題創(chuàng)新點142
7.2研究展望143參考文獻145

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