第六章 结论
6.1 主要结论
本文基于生活与工业中各类型管道易受环境因素而发生损伤破坏的背景，以及降低社会财产损失、安全隐患和环境污染的需求，针对管道损伤位置与损伤程度的识别进行了研究。本文选用光纤传感技术作为识别管道损伤的监测工具，研究了FBG传感器的基本原理，设计并制作了用于监测管道结构动态参数的两种封装FBG传感器——半圆柱体式封装FBG传感器与圆柱体式封装FBG传感器。设计了管道固频振动实验，对两种封装FBG传感器的动态感知性能进行了测试。本文将结构的应变模态振型作为识别损伤的参数，研究了功率谱密度传递比法得到管道应变模态参数的基本原理与识别流程，将功率谱密度传递比法作为处理FBG传感器输出数据的后处理方法，并运用ANSYS软件进行了算例模拟验证了此方法的有效性。本文对带有损伤的钢管进行了正弦扫频振动与脉冲扫频振动试验，将两种封装FBG传感器与裸FBG传感器的监测数据进行后处理并进行了对比分析，验证了功率谱密度传递比法获得管道应变模态振型的实际应用性，同时也检验了FBG封装传感器在实验监测中的可靠性。最后，本文用ANSYS建立管模型，设计了八种不同的损伤工况，以有限元计算的振动数据为基础开发了一套管道损伤识别算法，可以精准的将管道在上述工况下的损伤位置及损伤程度识别出来。根据本文研究，可以总结出以下结论：
(1) 本文初步研制了一套用于识别管道损伤位置与损伤程度的方法。其识别流程为：第一步需将目标管道划分为若干个分析单元进行编号，单元划分数量要满足得到管道完整振型的要求。第二步，制作封装FBG传感器使得划分的每个单元上都有FBG作为测点。第三步，将封装FBG传感器粘附在管道表面，给管道施加任意振动对其进行实时监测。第四步，将监测数据用功率谱密度传递比法进行处理，得到管道的应变模态振型。
(2) 本文研究的FBG封装方法较为成功，此方法可以为不同尺寸的管道设计有针对性的封装FBG传感器。本文设计的两种针对于管道监测的封装FBG传感器有着良好的动态感知性能，在监测应用中有着良好的灵敏性与可靠性，可以满足对管道整体与局部的动态监测需求。且其管道附着性强，在动态监测中较为稳定。
参考文献（略）
