结构状态的监测是智能结构需要解决的首要问题,其应用环境对智能结构中的传感器提出了许多特殊的要求.对于智能结构,应力、应变、弯曲变形等是其传感器需要监测的重要参量.由于结构的应变,应力和曲率三个参量之间具有一定的函数关系,因此测量结构弯曲变形的大小可间接获得结构的应变和内部应力信息.结构产生形变,通常是采用应变计来测量.然而,在结构的中心轴处其应变值几乎为零,而同一横截面的任意位置进行测量,甚至包括中心轴,其曲率值却相同.所以在薄结构中,应变测量显得相当困难.该文阐述了通过测量结构的曲率变化来间接监测其内部应力信息,实现智能薄结构状态的监测.该文研制的光纤曲率传感器主要通过在光纤表面加工出敏感区,放大因光纤弯曲造成的光纤中传输光的损耗,而最终获得的光损耗大小就是被测结构变形的信息.这种传感器属于光强调制型光纤传感器,非常适合用于智能结构宏弯变形的测量,其具有如下特点:光纤敏感区仅对曲率的变化敏感,对应力和温度不敏感;体积小,结构简单,制作方便;检测装置简单,成本低;灵敏度高,测量线性范围宽;可以区分正向弯曲和负向弯曲.在实验特性测试中,设计出悬臂梁、简支梁及标准圆柱体机构,并通过精密放大电路及宏弯测试电路,完成对光纤曲率传感器的静态特性、动态特性及方向性测试.同时设计了实际智能结构宏弯曲率变化的检测系统.根据光纤曲率传感器原理对传感器的结构作了改进,并将此传感器埋入树脂基复合材料板内部,用来测量复合材料板的弯曲变形.同时利用此曲率传感器组成分布式传感系统检测智能结构的形状变化,重建智能结构的形状.