基于光纤传感器的轴系扭振测量技术研究的开题报告.docx

基于光纤传感器的轴系扭振测量技术研究的开题报告

一、选题背景

随着机械制造业的不断发展，对旋转机械的性能要求也越来越高。轴系扭振是影响旋转机械运行稳定性和寿命的重要因素之一，因此对于轴系扭振的测量和控制技术的研究变得越发重要。

目前，传统的轴系扭振测量方法主要基于力学和电学原理，在测量精度和实时性等方面存在不足。而基于光纤传感器的轴系扭振测量技术因其具有不受电磁干扰、高分辨率、快速响应、小尺寸等优点，逐渐成为研究的热点。

二、研究意义

轴系扭振的实时测量和控制对于提高旋转机械的运行稳定性和寿命具有重要的作用。而基于光纤传感器的轴系扭振测量技术，不但能够提高测量精度、实时性和抗干扰能力，还能够降低测量系统的成本和复杂度。

三、研究内容和方法

本研究主要围绕基于光纤传感器的轴系扭振测量技术展开研究。具体包括以下内容：

1.设计光纤传感器的光学系统，合理选择光纤的类型和长度，优化光学系统结构，提高信噪比和分辨率。

2.建立轴系扭振的数学模型，分析轴系扭振的产生机理和影响因素。设计合适的实验装置，进行数据采集和分析，验证测量系统的可行性和稳定性。

3.研究光纤传感器的信号处理方法和算法，采用数字信号处理技术，提高信号处理速度和准确性。结合机器学习方法，实现对轴系扭振的实时监测和预测控制。

四、预期成果和意义

预期成果包括：基于光纤传感器的轴系扭振测量系统的设计和实现，轴系扭振的测量精度和实时性的提高，信号处理算法的优化和实现。这些成果将为旋转机械的安全运行和性能提升提供技术支持，为工业领域的发展带来重要意义。

五、参考文献

1.XieL,YangK,KangH.Designandanalysisofunbalancedmagneticpullmeasurementsystemforarotorsystemusingafiber-opticsensor.Measurement,2018,119:104-196.

2.RostamiT.Fiberopticsensorsinrotatingmachinery.IEEESensorsJournal,2016,16:1680-1692.

3.YangY,ZhangX,WangZ.Opticalfibertorsionsensoranditsapplicationinhelicaldisplacementmeasurement.JournalofLightwaveTechnology,2017,35:4596-4601.