Studio numerico e sperimentale di sensori a fibra ottica per applicazioni di structural health monitoring

The thesis hereby presented, studies and analyzes several solutions for structural health monitoring systems, in particular for Fiber Bragg Grating sensors. The work done can be separated into 2 main parts, the first part deals with the study and analysis of a new heuristic numerical method that allows for the determination of the strain field along the sensor, without having to go through complex research algorithms and with the objective of reducing computing time, in order to come closer to a real real-time solution. The second part is concerned with one application for such type of sensors, and involves the realization and testing of a fiber optics strain measurement device which can withstand strain fields well over the fiber optics mechanical limits.

Nel presente lavoro di tesi sono state studiate e analizzate alcune tecniche di monitoraggio strutturale con sensori a fibra ottica, in particolare a reticolo di Bragg. Il lavoro è stato suddiviso in due parti, nella prima parte è stato creato e modellato numericamente un metodo euristico di calcolo che permette la determinazione del profilo di deformazione sul sensore, senza il passaggio attraverso complessi algoritmi di ricerca, con lo scopo di ridurre i lunghi tempi di calcolo e avvicinarci in questo modo ad una vera soluzione real-time. Nella seconda parte, si è studiata un’applicazione di questi sensori, che consiste in un dispositivo per la misurazioni di grandi deformazioni che superano i limiti meccanici del sensore stesso.