检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程与管理学报 2023年第3期40卷 136-143,162页

作者：王任雅弘徐文胜杨佳男左光亚王振华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 武汉华中科大检测科技有限公司湖北武汉430074 中核武汉核电运行技术股份有限公司湖北武汉430223

分布式光纤由于其长距离、分布式、实时在线监测,适用于土木工程结构的健康监测。本文基于光频域反射技术(OFDR)的分布光纤技术在型钢构件和混凝土梁外表面分别布置光纤传感器及传统电阻应变片,验证光纤监测数据的有效性,探究钢梁表面... 详细信息

分布式光纤由于其长距离、分布式、实时在线监测,适用于土木工程结构的健康监测。本文基于光频域反射技术(OFDR)的分布光纤技术在型钢构件和混凝土梁外表面分别布置光纤传感器及传统电阻应变片,验证光纤监测数据的有效性,探究钢梁表面光纤封装厚度对应变传递系数的影响及一种适合混凝土表面的光纤布设方式。试验结果表明:分布式光纤传感器能够对结构应变、损伤开裂进行准确的监测,可以有效弥补应变片易损及测试精度不足。在相同布设条件下,0.9 mm分布光纤与2 mm分布光纤在光滑的钢梁表面应变测试偏差率与理论计算应变传递系数差值基本符合。推荐的一种分布光纤表面粘贴布设方式可以弥补传统布设工艺的缺点,在小应变时测试更准确。

关键词：分布式光纤传感器应变传递系数有限元模拟光频域反射计布设工艺对比研究

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粘接层弹性模量对光纤Bragg光栅传感器应变传递性能的影响

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光学精密工程 2011年第12期19卷 2941-2946页

作者：吴俊陈伟民章鹏刘立刘浩重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 重庆交通大学西南水运工程科学研究所重庆400016

考虑光纤Bragg光栅(FBG)粘接层的材料特性会直接影响FBG传感器的应变测量精度,本文根据粘接层应变传递模型,结合应变传递系数K的表达公式,在确定粘接层结构尺寸参数的前提下,仿真分析了粘接层弹性模量对应变传递系数K的影响。分析结果表... 详细信息

考虑光纤Bragg光栅(FBG)粘接层的材料特性会直接影响FBG传感器的应变测量精度,本文根据粘接层应变传递模型,结合应变传递系数K的表达公式,在确定粘接层结构尺寸参数的前提下,仿真分析了粘接层弹性模量对应变传递系数K的影响。分析结果表明,金属材料的应变传递效率明显优于有机胶的应变传递效率。进行了传递效果评价对比试验,结果表明,铅粘接层的应变传递系数维持在0.98左右,环氧树脂粘接层的应变传递系数维持在0.90左右,前者比后者的应变传递效率提高了约8.9%,显示将粘接材料由环氧树脂改进为铅后,可大大提高应变测量的精度,更加充分发挥光纤器件自身优越的应变测量能力。

关键词：光纤传感光纤Bragg光栅传感器粘接层弹性模量应变传递系数

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分布式传感光纤与土体变形耦合性能测试方法研究

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高校地质学报 2017年第4期23卷 633-639页

作者：李博张丹陈晓雪王嘉诚施斌南京大学地球科学与工程学院南京210023

分布式光纤传感作为新兴技术已用于岩土体的变形监测,其中传感光纤与土体的变形耦合性能是重要的研究内容之一。文章设计了土条的三点弯曲试验,将传感光纤预埋在土条中,借助高空间分辨率OBR分布式光纤传感技术、激光位移传感器以及PIV... 详细信息

分布式光纤传感作为新兴技术已用于岩土体的变形监测,其中传感光纤与土体的变形耦合性能是重要的研究内容之一。文章设计了土条的三点弯曲试验,将传感光纤预埋在土条中,借助高空间分辨率OBR分布式光纤传感技术、激光位移传感器以及PIV摄影测量技术,对光纤与土体的变形耦合性能进行了分析讨论。结果表明:当土条变形较小时,土体与光纤耦合性能良好,传感光纤可以准确测量相应位置土体的应变分布情况;当变形较大时,传感光纤与土体将发生相对滑移,土体变形难以完全传递给传感光纤,光纤与土体的变形耦合性能随土体变形的增大逐渐降低。提出了采用应变传递系数表征纤-土的变形耦合性能。

关键词：分布式光纤传感技术 OBR 耦合性能变形应变传递系数

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FBG式隔水管应变传感器的力学响应特性分析

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机械科学与技术 2013年第11期32卷 1693-1698页

作者：徐健杨德兴姜亚军秦川王骏杨楠张建安西北工业大学理学院陕西省光信息技术重点实验室西安710072 空间应用物理与化学教育部重点实验室西安710072 解放军边防学院西安710108

针对深海隔水管应力监测所设计的光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器系统,采用基于有限元方法的软件对传感器在不同载荷模式下的力学响应特性进行了分析,得到了该传感器的应变传递系数。并以仿真结果为依据,对隔水管所受最大应力和弯矩的公... 详细信息

针对深海隔水管应力监测所设计的光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器系统,采用基于有限元方法的软件对传感器在不同载荷模式下的力学响应特性进行了分析,得到了该传感器的应变传递系数。并以仿真结果为依据,对隔水管所受最大应力和弯矩的公式进行了修正。为了获得合适的传感器应变传递系数,通过改变相应参数建立计算了不同的仿真模型,由此分析了弹性元件和固定钢管的弹性模量、长度和外径对它的影响。结果表明:弹性元件长度为调节传感器应变传递系数的最佳参数。

关键词：应变传感器应变传递系数有限元方法光纤布拉格光栅隔水管

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一种新型光纤光栅无啁啾调谐方法

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中国激光 2005年第10期32卷 1362-1366页

作者：韩泽华瞿荣辉耿健新方祖捷中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

分析了基于弹性梁的光纤光栅调谐原理,引入了轴向应变传递系数的概念,提出利用部分纯弯曲调谐方法,可实现光纤光栅宽带无啁啾调谐。在实验中,利用部分纯弯曲调谐法,获得了20.1 nm的光纤光栅无啁啾调谐范围,调谐线性拟合度为0.9996,调谐... 详细信息

分析了基于弹性梁的光纤光栅调谐原理,引入了轴向应变传递系数的概念,提出利用部分纯弯曲调谐方法,可实现光纤光栅宽带无啁啾调谐。在实验中,利用部分纯弯曲调谐法,获得了20.1 nm的光纤光栅无啁啾调谐范围,调谐线性拟合度为0.9996,调谐过程中光栅反射谱的3 dB带宽变化小于0.07 nm,峰值反射率变化小于0.2dB,基本无啁啾现象产生,实验结果和理论分析一致。

关键词：光栅无啁嗽调谐部分纯弯曲应变传递系数

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路用应力应变传感器的有效性及耐久性研究

路用应力应变传感器的有效性及耐久性研究

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作者：孙新宇东南大学

学位级别：硕士

埋入式智能传感器是道路智能检测系统的重要组成部分,能够实时传递道路内部结构状态信息,使养护人员可以及时采取相应措施,降低道路养护成本。当前埋入式传感器应用于道路工程主要面临测量有效性与使用耐久性问题,因此本文通过对室内试... 详细信息

埋入式智能传感器是道路智能检测系统的重要组成部分,能够实时传递道路内部结构状态信息,使养护人员可以及时采取相应措施,降低道路养护成本。当前埋入式传感器应用于道路工程主要面临测量有效性与使用耐久性问题,因此本文通过对室内试验得到的埋入式传感器与沥青混合料间应变传递比-界面模量比对应数据组进行非线性拟合,并结合耐久性试验结果进行多因素修正,提出了基于埋入式传感器测量值的应变真值计算公式。首先,通过设计加工特制模具,整体式成型埋入传感器的沥青混合料梁试件,保证了成型过程中的传感器存活与位置稳定。对梁试件进行四点弯曲试验,同时使用解调仪、应变仪、外贴应变片等设备,对试验期间的传感器测量值与梁体实际值进行同步采集,获得应变传递比实测数据。通过分析比较各组试验结果,确定界面模量差是影响埋入式传感器测量准确性的最重要影响因素。而后,通过传感器单轴压缩试验与小梁弯曲试验,获得对应四点弯曲试验状态下的传感器等效模量与沥青混合料劲度模量值,结合应变传递比实测数据得到四点弯曲试验的应变传递比-界面模量比Ea对应散点图。通过非线性最小二乘法进行数据处理,得到应变传递系数K的拟合公式。其后,对所用传感器进行耐高温、耐高压、抗拉拔、耐水性试验,发现埋入式传感器对施工阶段的高温作用及压实荷载引起的轴向拉拔力耐受性不足。通过对耐久性作用前后的传感器标定结果进行配对样品t检验及均方根误差比较,发现侵入水体与反复疲劳荷载会导致传感器的测量精度偏移。最后,基于耐久性试验结果,推导得到应变传递温度、湿度、疲劳修正项解析解,结合应变传递系数拟合公式,提出基于埋入式传感器测量值的应变真值计算公式。同时结合室内试验,提出路用埋入式传感器封装、线缆、外形尺寸设计要求。

关键词：四点弯曲试验埋入式传感器应变传递系数非线性拟合多因素修正

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基于光纤传感技术的安全壳结构健康监测研究

基于光纤传感技术的安全壳结构健康监测研究

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作者：王任雅弘华中科技大学

学位级别：硕士

安全壳是保障核电机组安全运行的最后一道屏障,对其结构状态的健康监测和诊断必须贯穿整个工程生命周期。分布式光纤传感器具备质量轻、体积小、运维成本低等优势,可以粘贴在混凝土外表面,弥补原监测系统中内埋点式传感器损坏不易更换... 详细信息

安全壳是保障核电机组安全运行的最后一道屏障,对其结构状态的健康监测和诊断必须贯穿整个工程生命周期。分布式光纤传感器具备质量轻、体积小、运维成本低等优势,可以粘贴在混凝土外表面,弥补原监测系统中内埋点式传感器损坏不易更换、采集数据少的缺陷。因此,分布式光纤传感器应用技术的研究,具有重要的工程意义。本文围绕安全壳结构监测问题,针对分布式光纤技术的工程应用开展了光纤应变传递、裂缝追踪识别、布设工艺、测试稳定性研究。主要内容如下:(1)通过理论分析,明确了影响应变传递效率的主要因素,利用等强度梁试验,研究了分布式光纤布设长度、布设工艺、封装方式对应变传递系数的影响。(2)进行了光频域反射技术在结构开裂监测中的应用研究,采用位移台和不锈钢板组成裂缝检测试验台,通过试验探寻光纤应变和裂缝宽度、裂缝夹角、胶粘剂布设工艺的关系。(3)开展了光纤传感器监测钢梁、混凝土梁的四点抗弯试验,验证了光纤传感器测试的稳定性与准确性,完成了光纤传感器与传统电阻应变片在钢梁、混凝土梁监测的比较,推荐混凝土表面光纤传感器的选型与标准布设工艺。(4)开展了分布式光纤在秦山核电机组打压试验中的监测应用,完成了安全壳模型的仿真计算与现场打压试验监测。通过以上研究,从理论分析与等强度梁试验两方面出发建立并验证表面粘贴式分布光纤的多层剪切滞后结构模型,为长距离光纤传感器的选材、布设工艺等优化设计提供参考。建立了一种光频域反射技术的裂缝宽度计算方法,在已知光纤裂缝夹角的情况下,对光纤测试位置-应变曲线积分可以反算得到裂缝宽度值,并将其作为大型结构健康监测的预测值,为局部重点裂缝的监测提供参考。将光频域反射技术引入打压试验期间安全壳表面结构监测,验证了光纤传感器在安全壳表面监测的稳定性与准确性,为后续光纤传感器监测安全壳提供工程经验。

关键词：结构健康监测光频域反射技术分布式光纤裂缝监测应变传递系数安全壳

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分布式光纤混凝土梁应变测试研究

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低温建筑技术 2017年第3期39卷 40-44页

作者：叶宇霄叶方洁赵新铭李俊吴刚谢雪峰姚剑南京航空航天大学土木工程系南京210016 江苏省泰州市水利局江苏泰州225300

分布式光纤由于其长距离、分布式、实时在线监测,适用于大坝、水闸等土木工程结构的健康监测。文中在梁纵向钢筋、混凝土梁外表面分别布置分布式光纤传感器,判定混凝土梁开裂荷载及裂缝分布。研究结果表明:分布式光纤传感器能够对RC梁... 详细信息

分布式光纤由于其长距离、分布式、实时在线监测,适用于大坝、水闸等土木工程结构的健康监测。文中在梁纵向钢筋、混凝土梁外表面分别布置分布式光纤传感器,判定混凝土梁开裂荷载及裂缝分布。研究结果表明:分布式光纤传感器能够对RC梁结构应变、裂缝进行准确的监测;分布式光纤传感器进行结构健康监测是可行的。

关键词：分布式光纤传感器应变传递系数埋设方式有限元模拟

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