1. 本选题研究的目的及意义
随着现代工业技术的不断发展,对于结构件和机械设备的扭矩测量需求日益增长。
准确、可靠的扭矩测量对于保障设备安全运行、提高产品质量、优化工艺流程等方面都具有重要意义。
传统的扭矩传感器,例如电阻应变片式和磁致伸缩式等,存在着精度受限、易受电磁干扰、体积较大等不足,难以满足日益增长的复杂工况和特殊环境下的测量需求。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,光纤光栅扭矩传感技术因其独特的优势,在国内外受到了广泛关注和研究。
1. 国内研究现状
国内学者在光纤光栅扭矩传感方面开展了大量的研究工作,并取得了一系列成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题的主要研究内容包括以下几个方面:1.光纤光栅扭矩传感理论研究:-研究光纤光栅的基本原理,包括光纤光栅的类型、特性以及光纤光栅传感机理。
-分析光纤光栅对扭矩的响应特性,建立光纤光栅扭矩传感模型,为传感器设计提供理论依据。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法。
1.首先,进行光纤光栅扭矩传感理论研究,通过查阅文献、理论分析等方法,研究光纤光栅的基本原理和扭矩传感机理,建立光纤光栅扭矩传感模型,为传感器设计提供理论依据。
2.其次,进行光纤光栅扭矩传感器设计,利用有限元分析软件对传感器结构进行仿真分析,优化传感器结构参数,选择合适的敏感材料和封装工艺,以提高传感器的灵敏度、线性度和稳定性。
5. 研究的创新点
本课题致力于探索和创新光纤光栅扭矩检测方法,预期实现以下创新点:1.提出一种新型光纤光栅扭矩传感器结构设计:-探索基于新型敏感材料和结构设计的扭矩传感器,例如采用特殊形状的光纤光栅、复合材料基底等,以提高传感器的灵敏度和线性度。
-研究光纤光栅在不同封装材料和工艺下的传感特性,优化封装结构和工艺参数,以提高传感器的稳定性和可靠性。
2.优化光纤光栅扭矩解调技术:-研究基于新型光谱分析算法的解调技术,例如采用机器学习、深度学习等方法,提高解调精度和效率。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘彬,姜文利,周震,等. 基于光纤光栅的扭矩传感器研究进展[J]. 传感技术学报,2021,34(12):1751-1761.
[2] 姚立,宋清华,张启阳,等. 基于光纤光栅的扭矩传感技术研究进展[J]. 压电与声光,2020,42(04):585-592.
[3] 孙伟,郭金鑫,李龙,等. 基于长周期光纤光栅的扭矩传感器[J]. 光电子·激光,2020,31(08):851-855.
