[发明专利]利用多轴/场域碳纤维应变传感器进行应变测量的方法

权利要求书

1.一种利用多轴/场域碳纤维应变传感器进行应变测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、结构变形前，采用恒直流电源依次在相邻电极(4)间供电，每次供电时采集传感器所有电极(4)的电位，设电极总数为n个，则一共激励n次；具体激励与采集方法为：任意选取一个电极作为1号电极，1号电极电位设为0，从1号电极开始对电极按逆时针或顺时针方向依次编号，依次为1号电极，2号电极，3号电极……n号电极；

第1次激励：1号、2号电极间供电，采集边界所有电极的电位，记为：

第2次激励：2号、3号电极间供电，采集边界所有电极(4)的电位，记为：

……；

第k次激励：k号、k+1号电极间供电，采集边界所有电极的电位，记为：

……；

第n次激励：n号、1号电极间供电，采集边界所有电极的电位，记为：

上述电位值中，u的下角标代表电极编号，上角标代表激励次数，将以上测得的所有电位按激励顺序顺次保存并记为向量v₀，v₀的维数n²×1；

步骤2、利用步骤1所测的电位数据v₀，通过反演算法计算每个三角形单元三条边的分段电阻，所有分段电阻排列后记为分段电阻向量R₀，所述分段电阻向量的维数为p×1，对于r×s网格，p＝3rs+r+s；

步骤3、结构变形后，重复步骤1和步骤2中的激励测量和反演计算方法，计算变形后的分段电阻向量，记为R；

步骤4、根据变形前后的分段电阻向量R₀和R确定分段电阻的变化量，记为向量ΔR，从而得到每个三角形单元对应三条边电阻的相对变化率和其中代表三角形单元中水平直角边的电阻变化率，代表三角形单元中竖直直角边的电阻变化率，代表三角形单元中斜边的电阻变化率，上标(e)代表单元编号；

步骤5、根据变形所引起的三角形单元中三个方向的碳纤维纱的电阻变化率和材料力学的应变转轴公式计算得到每个三角形单元的平均应变和其中为水平方向上的线应变，为竖直方向上的线应变，为剪应变。