基于光频域反射技术,建立一种应变传递模型,推导了光纤应变传递关系,分析了分布式光纤应变测量结果的影响因素。通过等强度梁弯曲实验,分别从粘贴长度和涂覆层剪切模量等方面研究了光纤传感器的测量结果。研究结果表明,粘贴长度越长,应变传递率越高,当粘贴长度达到一定值时,光纤中间区域的应变传递率为1,两端的逐渐减小,涂覆层和胶粘剂的剪切模量越高,应变传递率越大。工程应用中应选用剪切模量高的涂覆层光纤及胶粘剂,粘贴长度应大于需测量区域的长度。

利用裸光纤布拉格光栅测量结构物表面应变，基于光纤层-胶结层-基体层的应变传递模型，从理论上分析了预张拉对应变传递率的影响,并通过实验进行了验证。利用预张拉光栅与未预张拉光栅同时测量了等强度梁正反两面的应变。实验中为排除黏贴长度及厚度的影响，采用LOCTITE点胶机控制滴胶量，得到应变随荷载变化的曲线，并与等强度梁理论应变值进行对比，得到应变传递率与荷载的关系曲线。结果表明，在测拉应变时，预张拉光栅的应变传递率高于未预张拉光栅的应变传递率，且两者都在96%以上；在测压应变时，预张拉光栅的应变传递率低于未预张拉光栅的应变传递率，且两者均在95%以上，与理论分析相符。这说明对测拉应变的实验，预张拉能提高应变传递率；而对测压应变的实验，预张拉会降低应变传递率。