1 上海船舶电子设备研究所，上海201108
2 水声对抗技术重点实验室，上海201108
光纤水听器在**应用中有着重要地位，阐述了芯轴型-含空气腔式光纤水听器的传感原理，并对其声压灵敏度参数进行了研究。通过建立有限元模型，分析了其结构以及弹性层参数对声压灵敏度的影响。设计了一种光纤水听器，并对其声压灵敏度和谐振进行分析，仿真结果表明其在500 Hz ～ 9 kHz 的工作区间内可以达到高于-140 dB 的声压灵敏度，此种光纤水听器可用于拖曳线列阵。
光纤水听器 Michelson 干涉仪 有限元仿真 声压灵敏度 拖曳线阵列 optical fiber hydrophone Michelson interferometer finite element method simulation pressure-sensitivity towed line array
天津大学精密仪器与光电子工程学院光纤传感研究所光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
研究了面向海洋应用的光纤法布里-珀罗高压传感器，通过建立有限元数值模型对传感器满量程腔长变化量进行分析。数值仿真显示，有限元模型的满量程腔长变化量处于固支模型和简支模型之间，且随着法布里-珀罗腔半径的减小和硅膜片厚度的增加而偏离固支模型。引入固支边界条件偏离度β对偏离程度进行量化分析。制作了三种不同规格的传感器进行压力实验研究。实验结果显示，实际测量得到的传感器芯片满量程腔长变化量与有限元数值计算的结果基本吻合，使用该有限元模型设计传感器芯片可将满量程腔长变化量误差降低到13.4%以下。传感器最大量程达到105 MPa，满量程测量精度均优于0.100%。
光纤光学 光纤传感器 高压传感器 有限元仿真 法布里-珀罗腔 海洋应用
西北工业大学 凝固技术国家重点实验室,陕西 西安 710072
针对基板预变形下304L不锈钢的激光立体成形(LSF),建立了3D参数化模型,对激光成形过程中瞬时应力场以及残余应力场和基板最终形状进行了瞬态热弹塑性有限元分析。通过模拟发现,基板预变形可以有效缓解激光立体成形过程中基板的变形,提高成形后基板的平整度,从而有效避免基板翘曲导致的成形件精度降低甚至成形失败等问题。对于多道单层的激光熔覆沉积,基板上表面的残余拉应力σX分布在激光熔覆的最后2-3道处,而残余压应力σX分布在先熔覆的2-3道处,中间为过渡区。经预变形,激光熔覆沉积后处于基板上表面初始应力区的残余应力σX比无预变形要大,而远离初始应力区的残余应力σX比无预变形要小。
激光技术 激光立体成形 热弹塑性 有限元仿真 预变形
