[发明专利]一种基于光纤光栅的飞机机翼弯矩实时监测方法

摘要

本发明提供一种基于光纤光栅的飞机机翼弯矩实时监测方法，步骤如下：一：在飞机机翼上布贴光纤光栅传感器；二：将光纤光栅传感器中心波长信号转变为测点应变值；三：机翼表面沿刚轴方向的应变求解；四：单元抗弯刚度标定；五：利用测点应变值计算弯矩；通过以上步骤，本发明在飞机机翼上布贴n组光纤光栅传感器，通过在机翼刚轴的末端位置，施加一个已知的集中力，并利用机翼表面的平面应力状态，建立应变与弯矩的关系，达到了将光纤光栅传感器测量的应变转化为弯矩的效果，解决了机翼弯矩实时监测的问题。

主权项

1.一种基于光纤光栅的飞机机翼弯矩实时监测方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一：在飞机机翼上布贴光纤光栅传感器在机翼表面，沿机翼刚轴布贴光纤光栅传感器n组，将机翼刚轴分为n+2个单元；每组光纤光栅传感器都是由三个波长各异的光纤光栅组成的直角应变花；步骤二：利用光纤光栅传感器解调设备采集并记录光纤光栅信号，并将光纤光栅传感器中心波长信号转变为测点应变值，此信号为光纤光栅传感器中心波长λ，将λ转换为测点的应变值ε；步骤三：机翼表面沿刚轴方向的应变求解由于光纤光栅传感器布贴在机翼蒙皮表面，假设传感器测量值既处于平面应力状态也处于平面应变状态，利用平面应变方程与胡克定律，求得沿刚轴方向的应变x是光纤光栅传感器组在X轴上的位置；E是弹性模量；步骤四：单元抗弯刚度标定在机翼刚轴的末端位置，施加一个已知的集中力F，获得各个光纤光栅传感器测点的弯矩M，从而计算出标定的单元抗弯刚度EI；步骤五：利用测点应变值计算弯矩在已知的抗弯刚度下，利用测量得到的测点应变值ε，计算得到测点的弯矩；通过以上步骤，在飞机机翼上布贴n组光纤光栅传感器，通过在机翼刚轴的末端位置，施加一个已知的集中力，并利用机翼表面的平面应力状态，建立应变与弯矩的关系，达到了将光纤光栅传感器测量的应变转化为弯矩的效果，解决了机翼弯矩实时监测的问题。