[发明专利]一种基于光纤光栅传感的复合材料冲击裂纹检测方法

摘要

本发明涉及一种基于光纤光栅传感的复合材料冲击裂纹检测算法，属于复合材料的结构健康检测技术领域。包括步骤：S1，把光纤光栅传感器埋入固化到复合材料中，并对复合材料进行冲击实验；S2，采集冲击实验的光纤光栅传感器光谱数据；S3，计算光纤光栅传感器反射光谱的波长梯度变化量；S4，高清数字照相机对复合材料冲击样本进行实时照相采样；S5，根据高清数字照相机判断识别复合材料裂纹情况等。本发明基于光纤光栅传感的复合材料冲击裂纹检测算法，本算法利用波长梯度变化量来确定复合材料冲击裂纹的产生，并通过光纤光栅传感器反射光谱的归一化扩展宽度来判断冲击裂纹的密度，具有较高的识别率与计算效率。

主权项

1.一种基于光纤光栅传感的复合材料冲击裂纹检测算法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1，把光纤光栅传感器埋入固化到复合材料中，并对复合材料进行冲击实验；步骤S2，采集冲击实验的光纤光栅传感器光谱数据；步骤S3，计算光纤光栅传感器反射光谱的波长梯度变化量；步骤S4，高清数字照相机对复合材料冲击样本进行实时照相采样；步骤S5，根据高清数字照相机判断识别复合材料裂纹情况；步骤S6，若复合材料出现裂纹则记录下S3所对应的光纤光栅传感器反射光谱的波长梯度变化量及复合材料属性，否则跳转到S1继续冲击实验；步骤S7，对复合材料进行冲击实验，并计算光纤光栅传感器的反射光谱的波长梯度变化；步骤S8，提取S6中的冲击样本波长梯度数据；步骤S9，比较S7与S8的波长梯度数据判断复合材料是否出现裂纹，若是则记录下本检测实验的光纤光栅传感器反射光谱，并计算光纤光栅传感器反射光谱的归一化扩展宽度，若不是则跳转到S7；步骤S10，高清数字照相机对复合材料检测样本进行实时照相采样，并对其进行裂纹密度识别；步骤S11，将S9输出的光纤光栅传感器反射光谱的归一化扩展宽度与S10高清数字照相机判断出的裂纹密度送入最小二乘拟合算法模块；步骤S12，重复以上步骤在大量实验数据的基础上，拟合得到基于光纤光栅传感的复合材料裂纹密度响应数学模型。