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基于光纤光栅传感器的湿法缠绕包覆工艺中固体推进剂药柱动态应变测试技术
基于光纤光栅传感器的湿法缠绕包覆工艺中固体推进剂药柱动态应变测试技术
摘要：
随着航空航天、国防以及能源等领域的不断发展，对固体推进剂的性能测试要求也越来越高。在固体推进剂的生产和工艺过程中，了解药柱在实际工作条件下的动态应变情况是十分重要的。本文提出了一种基于光纤光栅传感器的湿法缠绕包覆工艺中固体推进剂药柱动态应变测试技术。该技术主要包括传感器的选取、传感器安装和数据采集以及分析处理。通过模拟实际工况下固体推进剂药柱的应变情况，验证了该技术的可行性和准确性。实验结果表明，该技术能够实时监测药柱的动态应变情况，为固体推进剂的性能测试提供了一种有效的手段。
关键词：光纤光栅传感器，湿法缠绕包覆工艺，固体推进剂，动态应变测试
1.引言
固体推进剂是航空航天、国防以及能源等领域的重要材料，其性能的优劣直接影响到火箭的飞行性能和可靠性。在固体推进剂的生产和工艺中，了解药柱在实际工作条件下的动态应变情况对于改善推进剂的性能有着重要的意义。传统的应变测试方法主要采用电阻式应变计等设备，但这些方法存在一些问题，如需要在固体推进剂表面贴附传感器、对药柱产生影响，以及实时监测困难等。因此，需要开发一种新的无损检测技术。
2.光纤光栅传感器的原理
光纤光栅传感器是基于光纤中的光栅结构，通过光栅结构的微小变形来检测应变变化。其工作原理是利用光纤的折射和反射，通过测量光纤中光的相位变化来确定光纤的应变。光纤光栅传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点，被广泛应用于工程结构的监测和测试。
3.湿法缠绕包覆工艺中固体推进剂药柱动态应变测试技术
本文提出的基于光纤光栅传感器的湿法缠绕包覆工艺中固体推进剂药柱动态应变测试技术主要包括传感器的选取、传感器安装和数据采集以及分析处理。
3.1传感器的选取
根据药柱应变的特点，选择适合的光纤光栅传感器进行测试。传感器应具有足够的灵敏度和测量范围，以满足不同工况下的应变测量需求。同时，传感器还应具有良好的稳定性和抗干扰能力，以确保测试数据的准确性。
3.2传感器安装和数据采集
将选取的光纤光栅传感器安装在固体推进剂药柱上，并进行固定。在药柱的制备过程中，要注意保护传感器，避免损坏。在数据采集过程中，可以通过光纤光栅传感器所连接的数据采集设备实时监测药柱的应变情况，并将数据保存。
3.3分析处理
在数据采集完成后，对采集到的数据进行分析处理。可以使用数学模型或者软件对数据进行处理，以得到药柱的动态应变情况。同时，可以将测试结果与理论分析结果进行对比，以验证该技术的准确性和可靠性。
4.实验验证
为了验证该技术的可行性和准确性，进行了一系列的实验。实验采用了不同工况下的固体推进剂药柱进行测试，并与传统的测试方法进行对比。实验结果表明，基于光纤光栅传感器的湿法缠绕包覆工艺中固体推进剂药柱动态应变测试技术能够实时、准确地监测药柱的应变情况，为固体推进剂的性能测试提供了一种有效的手段。
5.结论
本文提出了一种基于光纤光栅传感器的湿法缠绕包覆工艺中固体推进剂药柱动态应变测试技术。该技术通过传感器的选取、传感器安装和数据采集以及分析处理来实现对药柱的动态应变测试。实验证明，该技术能够实时监测药柱的应变情况，为固体推进剂的性能测试提供了一种有效的手段。在未来的工作中，可以进一步优化该技术，提高其准确性和可靠性。
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