دانلود مقاله ترجمه شده مدلسازی عددی یک سنسور فیبر نوری در محیط برای کاربردهای مهندسی عمران

در این مقاله، ما یک مدلسازی عددی از یک سنسور ساخته شده از یک فیبرنوری تک مد را ارائه می دهیم که بین دو نوار فولادی نازک قرار داده می شود که در یک ماده حاوی پلی یورتان جا داده شده است. مراحل مختلف محاسبه با استفاده از روش گسسته سازی المان محدود انجام می شوند. از نقطه نظر مکانیکی، نوار، بارگذاری خارجی وارد بر خود را به صورتی تک جهتی به فیبر انتقال می دهد. این گذار با تغییر پارامترهای هندسی-اپتیکی مربوط به اختلاف بین تنش های اصلی در مغزی فیبر، سبب شکست مضاعف در فیبر نوری می شود. جابجایی فاز قطبش امکان ارزیابی فشار وارده را فراهم می کند. کاربرد این تحقیق در ساخت ابزار مخصوص بررسی ترافیک جاده (WIM وسایل نقلیه) است. نتایج عددی ارائه شده نشان می دهند رفتار سنسور تابعی از هندسه نوار برای جرم الاستیک تحت فشار است. این نتایج از آزمایشاتی به دست آمدند که مشخصات محیطی و شرایط استفاده را در نظر می گیرند.

وظیفه اصلی فیبرهای نوری، انتقال اطلاعات در فواصل طولانی از طریق امواج نوری واقع در محدوده طیفی گسترده از ناحیه مرئی تا نزدیک فروسرخ است. این ها هدایت کننده های اپتیکی (نوری) هستند (عموما با یک تقارن کروی) که شامل یک هسته و یک پوشش اپتیکی از سیلیکا می شوند که همه آنها به وسیله یک روکش مکانیکی حفاظت می شوند. بسیاری از آزمایشگاه ها بطور جدی درباره روش اندازه گیری کمیت های فیزیکی خاص با استفاده از فیبرهای نوری تحقیق نموده اند. با این همه اگرچه مقالات غنی درباره اصول سنسورها و پاسخ های ذاتی آنها وجود دارد، مطالعات بسیار اندکی به پاسخ خارجی آنها نزدیک شده اند (یعنی محیط به کارگیری سنسور را نیز در نظر گرفته اند). این مسئله دقیقا موضوع این تحقیق است.