| 张晓丽,梁大开,崔东辉,李彩玲,范春凤.健康监测系统中光纤传感器网络优化布置研究[J].光电子激光,2014,(9):1754~1758 |
| 健康监测系统中光纤传感器网络优化布置研究 |
| Study on the optimal placement for optical fiber sensor network in health monitoring system |
| 投稿时间：2014-04-29 |
| DOI： |
| 中文关键词: 光纤Bragg光栅(FBG) 传感器网络 优化布置 支持向量机(SVM) |
| 英文关键词:fiber Bragg grating (FBG) sensor network optimal placement support vec tor machine (SVM) |
| 基金项目:国家自然科学基金(51275239)、国家自然科学基金国际交流(51161120326)、江苏省科技支撑计划项目(BE2011181)、航空科学基金(20125652055、2011ZA52013)、博士学科点专项科研基金(20123218110003)、江苏高校优势学科建设工程资助项目、河南省科技攻关计划(142102210482)、河南省教育厅科学 技术研究(13A510770)和信阳师范学院青年骨干教师资助计划资助项目 (1.信阳师范学院 物理与电子工程学院,河南 信阳 464000； 2.南京航空航天大学 机械 结构力学及控制国家重点实验室,江苏 南京 210016; 3.中国人民解放军空军第一航空学院军事技术教研室,河南 信阳 464000) |
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| 中文摘要: |
| 针对健康监测系统中不合理的传感器布置将影响 传感器数据采集的有效性,降低监测系统的精度,以基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器网络的 结构健康监测系统为研究对象,采用逐步积累法,对系统中传感器 网络的优化排布方法进行了研究。首先采用Ansys力学仿真软件建立了试验件的有限 元模型并进行了加 载试验,然后采用仿真获得的数据对传感器排布位置进行了优化,最后按照仿真研究获得的 传感器优化位置在 试验件上进行了试验研究。结果表明,试验同仿真结果具有很好的一致性,相对于原始传感 器网络的排布方案, 在相同的系统监测精度下,优化后的传感器排布方案可以采用更少的传感器；如果采用相同 数量的传感器,优 化后的传感器排布方案可以获得更高的监测精度。 |
| 英文摘要: |
| If sensors are arranged unreasonable in the monitoring system,the dat a validity collected by sensors will be affected,and the accuracy of the damage identi fication will be reduced.Based on the above consideration,an airplane structural health monitori ng system based on the fiber Bragg grating (FBG) sensor network is taken as research object,the gr adual accumulation method and support vector regression algorithm are used to optimize the arrangem ent and numbers of the fiber Bragg grating sensors in this paper.Firstly,the finite el ement model of the airplane structure is built by using Ansys mechanics simulation software,and ce rtain loads are applied on different positions of the airplane structure.Secondly,the arrangem ent of the fiber Bragg grating sensors is optimized with the simulation data.Finally, the experimental system is built to verify the simulation results.The results indicate that the experiment is consistent with the simulation,corresponding to the initial arrangement mode of the fiber Bragg grating sensor network.The optimized fiber Bragg grating sensor network can ado pt relatively few fiber Bragg grating sensors in the same monitoring system with predicting accura cy.Simultanely,with the same number of fiber Bragg grating sensors,the optimized fiber Bragg grati ng sensor network can obtain the higher monitoring accuracy. |
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