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答辩人：王振指导老师：宋显辉光导纤维的热疲劳损伤研究毕业论文答辩目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论课题来源与意义1.来源：本课题来源于省教育厅科研计划指导性项目(项目编号B2014278)：土木建筑健康监测中光纤布拉格光栅（FBG）传感器应变传递研究。目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论课题来源与意义2.意义：光纤以其特性广泛的应用于很多领域。由光纤制成的传感器广泛应用于重大工程结构的长期健康监测与诊断，而其长期稳定性会受环境等的影响。本论文研究的结果对光纤传感器的持久性和使用寿命预测提供了参考依据。目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论研究方法与过程1.研究方法：本实验是从宏观方面着手，通过测量光纤在不同循环加热次数下的有效弹性模量，通过弹性模量的衰减来描述试样的损伤。损伤变量D与为有效弹性模量的关系为：~EEED~1目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论研究方法与过程2.实验原理：一般热胀冷缩引起的长度变化是可逆的，是弹性变形；如果多次热循环后，出现了不可恢复的变形,也就这说明光纤存在热疲劳现象。如果无论多少次热循环，都没有不可恢复的变形，那么光纤在这一温度范围内不存在热疲劳现象。目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论研究方法与过程3.实验过程：（1）试样的制备图1裸光纤试样实物图两边为铁夹片，铁夹片的外侧两个螺丝上都缠有适量的铁丝，其中间为裸光纤试样。目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论研究方法与过程（2）主要设备的选择：选用了电涡流位移传感器。之所以用电涡流位移传感器，一是测试精度高，分辨率达0.1微米，即万分之一毫米；二是非接触，我们的试样很娇嫩，不能随意用手去碰。目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论研究方法与过程主要实验设备原理：电涡流传感器能准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置。即可以测量砝码平面与其探头端面的距离。图2电涡流作用原理图目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论研究方法与过程（3）实验操作图3实验装置简图1-铁丝；2-铁夹片；3-光纤试样；4-砝码；5-电涡流位移传感器；6-采集仪；7-加热器目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论分析与讨论1.实验数据与分析表1测得的实验数据加热循环次数加热后伸长值（mm）室温时伸长值(mm)500.0200.0220.0240001000.0280.0260.0240001500.0240.0250.0260002000.0290.0260.0230002500.0270.0290.0310003000.0330.0310.0290004500.0380.0360.0340006000.0700.0620.0540007500.1310.1240.1170009000.1920.1850.17800010500.2390.2360.2330.0020.0030.00112000.2580.2570.2560.1030.1050.10113500.4760.4790.4810.2780.2770.27615000.4800.4810.4820.2780.2780.27816500.4800.4810.4820.2780.2780.27818000.4820.4830.4840.2790.2790.27919500.4830.4840.4850.2800.2810.27920000.4830.4840.4850.2820.2810.280目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论分析与讨论表2整理后的实验数据加热循环次数加热伸长平均值（mm）室温时伸长平均值(mm)500.02201000.02601500.02502000.02602500.02903000.03104500.03606000.06207500.12409000.185010500.2360.00212000.2570.10313500.4790.27715000.4810.27816500.4810.27818000.4830.27919500.4840.28020000.4840.280目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论分析与讨论由表2中数据可知，从第1050次开始，光纤试样在处于室温时长度才有及其细微的变化；第1200次后试样长度有了一定的变化，且随着循环加热的增加，其长度变化也增加了。目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论分析与讨论i~L现根据第50次到第250次加热过程中试样的长度伸长值初步估算出其热膨胀系数变化曲线如图4.图4热膨胀系数变化曲线目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论分析与讨论根据表2中数据可以得到加热次数-有效弹性模量变化曲线以及加热次数-损伤值曲线如图5、图6.图5加热次数-有效弹性模量变化曲线目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论分析与讨论图6加热次数-损伤值变化曲线从变化曲线可知，损伤值很小，主要是因为时间有限，热疲劳没有继续做下去。目录contents课题来源与意义研究方法与过程分析与讨论实验结论实验结论1.经过反复加热循环后发现光纤出现了不可恢复的变形，说明光纤试样在此温度变化范围内存在热疲劳现象。2.光纤的热膨胀系数约为/℃。3.在一定的热循环次数内，光纤为弹性变形，长度没有变化；当达到一定的热循环次数后，光纤出现了不可恢复的变形，说明光纤已经出现了损伤。61088.0谢谢！