用于测量世界时的大型光纤陀螺仪的噪声分析

大型光纤陀螺仪可以精确测量地球自转角速率,进而可以运用于世界时(UT1)的解算工作中.光纤陀螺仪包含的噪声会影响测量的精确度以及稳定性,运用Allan方差可以对光纤陀螺仪的输出数据进行噪声分析,同时对陀螺仪测量数据进行功率谱分析,分析测量数据中存在的高频振动变化影响,并结合分析结果,从数据处理方法上提出改进措施.分析结果可以对光纤陀螺仪的改进以及数据处理方法的建立提供参考.     

一种用于深海光缆打捞剪切的新型设备

在国内外深海光缆线路维修中,由于现有专用设备性能的局限,对海光缆的打捞一直是一项耗时、耗财、耗力且难度较大的作业。文章介绍了一种以双握切割、两端同持方式剪切打捞海缆的新型设备,它不仅能在2 000 m水深的海底对海光缆进行可靠剪切,还能在剪切后将海缆的两个断头牢固握持,并自行辅接深海打捞所需的钢缆。证明了使用该设备可取代常规打捞的断头打捞,不仅大大提高了维修工作效率,更有效地提高了维修打捞工作的安全性和可靠性。     

光子晶体光纤带隙及模场的一种综合模拟分析方法

提出直接由MATLAB读入光纤端面图实现复杂结构光子晶体光纤(PCF)模型的快速建立,并综合平面波法(PWM)和频域有限差分(FDFD)法,模拟分析带隙型光子晶体光纤(PBG-PCF)的带隙和模场分布.利用PWM计算得到了在PBG-PCF中传输的光波频率及模式有效折射率范围;基于FDFD法在给定波长及模式有效折射率范围情况下,模拟得到了PBG-PCF中可能存在的模场分布及其他特性.以市售的PBG-PCF为例,验证了数值模拟的正确性,随后系统地分析了结构参数(晶格结构、"原子"占有率、背景材料折射率及"原子     

基于双向Raman放大的Brillouin光时域分析系统

提出了一种基于双向Raman放大的Brillouin光时域分析系统(BOTDA).利用双向Raman抽运对信号光进行Raman放大以补偿光纤损耗及Brillouin抽运波的消耗,从而使光纤后端的测量分辨率得到改善,测量分辨率在整段传感光纤趋于一致,同时避免了调制不稳定性引起的频谱扩展,克服了传统BOTDA存在的信号强度指数下降的弊端,使传感精度得到进一步提高.实验实现了50 km传感距离, 温度分辨率达0.6 ℃,空间分辨率为50 m.测量并分析了基于双向Raman放大的BOTDA信噪比和光功率分布特性.     

海上石油钻井中的惯性测量技术分析

介绍了国内测井用惯性测量技术的现状,分析了适用于海上石油钻井平台上的油气井井眼轨迹惯性测量方案,并指出了基于光纤陀螺的测量方案是未来的发展方向。     

Renovated controller designed by genetic algorithms

A novel smart control system based on genetic algorithms (GAs) is proposed in this paper. The system is comprised of three parts: the fiber Bragg grating (FBG) sensor‐based sensing network for structural health monitoring, the GA‐based location optimizer for sensor arrangement, and the GA‐based controller for vibration mitigation under external excitation. To evaluate the performance of the proposed system, an eight‐story steel structure was designed specifically to represent a structure with large degrees of freedom. In total 16 FBG sensors were deployed on the structure to implement the concept of a reliable sensing network, and to allow the structure to be monitored precisely under any loading. The advantage of applying a large amount of information from the sensing system is proven theoretically by the GA‐based location optimizer. This result greatly supports the recent tendency of distributing sensors around the structure. Two intuitive GA‐based controllers are then proposed and demonstrated numerically. It is shown that the structure can be controlled more effectively by the proposed GA‐strain controller than by the GA‐acceleration controller, which represents the traditional control method. A shaking table test was carried out to examine the entire system. Experimental verification has demonstrated the feasibility of using this system in practice. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

薄盒式光纤岩体裂缝计研究

山体(岩体)破坏和发展过程可以看作为裂纹扩展的过程,可以实现对其发展过程进行实时监测.为此,研究了一种薄盒式光纤岩体裂缝计.给出了其结构设计,并对该薄盒式光纤岩体裂缝计的性能进行了位移和压力两项室内试验研究,结果表明:所研究的光纤岩体裂缝计,具有可靠、实用和高灵敏度等特点,对于山体(岩体)(或其他裂缝工程体,如水坝)的变形发展和失稳的机理研究和早期预报,将是一种良好的传感监测设备,具有较好的工程应用价值.     

纤维加筋土中单根纤维的拉拔试验及临界加筋长度的确定

纤维加筋土物理力学性质主要受纤维与土界面之间作用力大小的控制,了解界面的微观力学行为对研究纤维加筋土的机制及工程应用具有重要意义。首先,利用自行设计的纤维拉拔试验装置,对不同含水率和不同干密度的土样进行了单根纤维的拉拔试验,测试并计算了单根纤维与土接触面之间的剪切强度和残余剪切强度,分析了含水率和干密度大小对它的影响。结果表明,设计的试验装置和试验方法能较好地进行单根纤维的拉拔试验,具有较高的准确性和精度。获得了纤维加筋土中界面剪切强度和残余强度与土样含水率和干密度之间的定量关系;分析拉力-位移曲线表明,加筋土中纤维的拉拔特性取决于筋土界面的力学行为,曲线的形状受含水率和干密度的影响不明显。最后,利用测得的筋土界面强度导出了纤维加筋的临界长度。     

石英丝弹性元件的研究与制作

本文介绍了烧焊熔凝石英的实验设备,拉制及焊接石英丝、石英弹簧等元件的技术。同时,还简要介绍了熔凝石英的物理、化学特性和应用情况。     

基于BOTDR的基坑变形分布式监测实验研究

在基坑开挖和支护过程中深部土体的水平位移监测是一项十分重要的工作。布里渊光时域反射计（BOTDR）是近年来国际上研发成功的一项新型的分布式光电传感技术。通过该技术,将传感光纤按照一定的工艺粘贴在埋置于土体中的测斜管上,由传感光纤实测的应变分布,可以实现深部土体水平位移的在线监测。通过室内的模型模拟试验,由实测的光纤应变可以准确地得到测斜管上任意一点的水平位移。结合南京市某深基坑进行的现场试验,探讨了基于BOTDR的分布式光纤传感器应用于基坑深部土体水平位移监测的具体施工工艺,验证了该技术在实际工程中应用的可行性。