介绍了一种基于光纤传感技术的等截面悬臂梁固有频率的测量方法, 并采用理论计算和软件仿真对其进行了验证。首先, 理论推导了粘贴于悬臂梁表面的光栅中心波长与其所在位置处挠度的关系; 然后, 根据分析结果, 搭建了实验测量系统, 该实验采用高温火焰烧断连接线的方法产生一个初始的阶跃信号, 测量结果为20.093Hz; 接着, 采用里兹法对梁固有频率进行理论计算, 结果为20.311Hz; 最后, 利用ANSYS软件对悬臂梁进行模态分析, 得到梁的一阶模态为20.44Hz。实验测量结果与理论计算、有限元仿真结果十分接近, 证明了该方法是正确、可行的, 为悬臂梁固有频率的获取提供了新思路。

以等截面悬臂梁为研究对象,分析了表面式封装工艺对光纤光栅传感器的应变传递特性的影响,推导了光纤光栅传感器所测应变与实际基体应变之间的关系,得到了应变传递率与平均应变传递率表达式。对影响平均应变传递率的参量进行了详细的仿真分析,结果表明为使光纤光栅能够真实地反映基体的形变,应选用剪切模量较大的物质作为中间层,减小中间层的厚度,增加中间层的长度和宽度,以提高平均应变传递率,减小测量误差。中间层厚度是影响封装结果一致性和重复性的最主要因素,而增大中间层长度和宽度,能有效地提高传感器封装结果的一致性和重复性。