郭婷婷 作品数:6 被引量:4 H指数:1 供职机构: 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 更多>> 发文基金: 中央高校基本科研业务费专项资金 长江学者和创新团队发展计划 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 一般工业技术 机械工程 自动化与计算机技术 电子电信 更多>>
石墨烯膜的光纤Fabry-Perot腔解调方法分析 膜片式传感器中Fabry-Perot腔长的光谱域解调方法,搭建Fabry-Perot腔干涉解调实验系统,结合基于石墨烯薄膜的Fabry-Perot腔以及由两个单模光纤端面构成的Fabry-Perot腔,实验测试了峰-峰法... 李成 郭婷婷 肖俊 樊尚春 靳伟基于石墨烯膜的光纤Fabry-Perot腔干涉特性分析 被引量:1 2015年 针对以新型材料石墨烯为膜片的光纤法珀压力传感器,应用圆薄膜大挠度弹性理论,利用有限元法分析了均布载荷下石墨烯膜的挠度形变;并基于Fabry-Perot干涉仪原理,建立了光纤Fabry-Perot腔压力传感的数学模型.根据石墨烯膜折射率特性,分析了层数、入射光角度等参数对石墨烯膜反射率的影响,获取了腔长损耗以及薄膜挠度形变导致腔长变化而引起的干涉光谱变化规律.仿真结果表明,增加薄膜层数可提高反射率、改善干涉性能;但随着载荷增加,其对挠度形变的影响表现为反向递减效应.8层石墨烯薄膜可获得0.715%的反射率,且当腔长为40μm时,直径25μm薄膜的理论压力灵敏度约为10 nm/k Pa.这为基于多层石墨烯的膜片式光纤压力传感器的设计提供了理论依据. 李成 郭婷婷 肖俊 樊尚春 靳伟关键词:大挠度 压力传感器 石墨烯薄膜大挠度力学特性研究 被引量:2 2015年 针对石墨烯薄膜微压力传感特性,基于圆薄膜大挠度弹性理论,构建均布载荷-挠度数学模型,求解预应力对挠度变化的影响规律,应用ANSYS静力学非线性和模态分析方法,对弹性模量与层数等薄膜参数引起的挠度特性及振动特性进行数值解析与有限元仿真。结果表明,低载荷条件下预应力对挠度形变作用明显,且在0~3.6 k Pa范围内挠度与载荷基本呈线性关系,但随着载荷增加,弹性模量与层数对挠度形变表现出递减效应,不过固有频率与模态特性仍取决于预应力,受薄膜参数影响较小。这种力学特性验证了Beams球壳理论模型的有效性,在线性区间内受预应力影响其解析解与ANSYS仿真解的平均相对误差小于0.49%。 李成 肖俊 郭婷婷 樊尚春 靳伟关键词:大挠度 力学特性 建模仿真 一种基于石墨烯膜的光纤法珀声压传感器制作方法及其测量方法、装置 本发明公开了一种基于石墨烯膜的光纤法珀声压传感器制作方法及其测量方法、装置,该传感器基于石墨烯膜和光纤法珀干涉光学原理制成。首先,清洗处理单模光纤和转移石墨烯膜,并将石墨烯膜吸附至氧化锆单模插芯;然后,将处理后的单模光纤... 李成 郭婷婷 樊尚春 肖俊文献传递 一种基于石墨烯膜的光纤法珀声压传感器制作方法及其测量方法、装置 本发明公开了一种基于石墨烯膜的光纤法珀声压传感器制作方法及其测量方法、装置,该传感器基于石墨烯膜和光纤法珀干涉光学原理制成。首先,清洗处理单模光纤和转移石墨烯膜,并将石墨烯膜吸附至氧化锆单模插芯;然后,将处理后的单模光纤... 李成 郭婷婷 樊尚春 肖俊文献传递 石墨烯薄膜压力敏感特性的模型仿真研究 被引量:1 2014年 针对石墨烯薄膜在高性能微压力传感器设计中的力学行为分析,基于石墨烯薄膜中心挠度的应力-应变关系,构建石墨烯薄膜的压力敏感特性基本模型,并结合ANSYS静力学非线性分析单元,针对所述不同模型对均布压强下不同厚度的石墨烯薄膜的挠度形变特性进行了数值解析与有限元仿真。结果表明,随着均布压强增大,预应力对挠度的影响变小,且基于Beams方程模型的解析解与ANSYS仿真解更吻合,其相对误差约为1%,并可较好地解释不同厚度下石墨烯薄膜的压力敏感特性,为基于石墨烯薄膜的微压力传感器探头设计提供理论模型基础。 李成 肖俊 郭婷婷 樊尚春关键词:有限元分析