光纤光栅监测系统在公路隧道的应用研究 被引量：2

1

作者 刘国卫 王军涛 +3 位作者 邹念椿 凌骐 李桂平 叶宗顺 《工业仪表与自动化装置》 2015年第3期51-53,共3页

该文阐述了光纤光栅传感器工作原理、使用特性及优点,结合混凝土隧道的施工特点,提出了光纤光栅监测方案和监测系统设计及其在公路隧道安全监测中的应用。

关键词 混凝土工程 光纤光栅 应变计 测缝计 监测系统

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盘道岭隧洞衬砌结构变形监测与分析 被引量：2

2

作者 谢志伟 梁庆国 +2 位作者 雒天峰 鲁得文 孙文 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第12期127-130,共4页

通过隧洞衬砌表面裂缝、混凝土应变的实时监测和地下水水质分析,研究盘道岭隧洞的安全稳定状态。结果表明,隧洞衬砌表面裂缝和混凝土应变与温度具有很高的相关性,随时间变化也具有较好的规律性,说明监测期内衬砌结构的变形主要是温度效... 通过隧洞衬砌表面裂缝、混凝土应变的实时监测和地下水水质分析,研究盘道岭隧洞的安全稳定状态。结果表明,隧洞衬砌表面裂缝和混凝土应变与温度具有很高的相关性,随时间变化也具有较好的规律性,说明监测期内衬砌结构的变形主要是温度效应所致,变化量相对较小;地下水呈弱碱性,依据其离子类型及含量可划分为5种类型,部分阳离子之间及其和矿化度等指标间具有较好的相关性。 展开更多

关键词 衬砌 变形 裂缝计 混凝土应变 引大入秦 盘道岭隧洞

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远程自动裂缝监测系统研制及在地铁监测中的应用 被引量：4

3

作者 熊刚 卢凌燕 《测绘地理信息》 2019年第4期35-38,共4页

为了避免地铁结构裂缝漏水事故,设计研制了一种远程自动裂缝仪。通过自动采集地铁隧道结构裂缝宽度变化数据,建立地铁裂缝远程自动监控预警系统。同时设计了一种裂缝计与游标卡尺量测裂缝宽度值比对装置,实现对该裂缝计的测试,并运用于... 为了避免地铁结构裂缝漏水事故,设计研制了一种远程自动裂缝仪。通过自动采集地铁隧道结构裂缝宽度变化数据,建立地铁裂缝远程自动监控预警系统。同时设计了一种裂缝计与游标卡尺量测裂缝宽度值比对装置,实现对该裂缝计的测试,并运用于运营地铁监测。实践证明,该裂缝仪精度高、可靠性强,实现了自动跟踪地铁隧道结构裂缝宽度发展,能实时获取当前裂缝宽度变化,为地铁隧道结构安全提供了数据支持。 展开更多

关键词 地铁裂缝 远程自动裂缝仪 游标卡尺 测试装置 自动监控预警系统

原文传递

山体裂缝计的研究及其在铁路地质灾害监测预警系统中的应用 被引量：3

4

作者 钱鹏 刘孜学 《铁路计算机应用》 2017年第1期52-55,共4页

为了避免地质灾害引起铁路行车事故,建立有效的铁路地质灾害监测预警系统,设计了一种山体裂缝计。通过监测山体裂缝变化,进行数据自动采集,实现当山体裂缝变化率超过警戒值时发出报警信号。该山体裂缝计在西南地区铁路地质灾害监测预警... 为了避免地质灾害引起铁路行车事故,建立有效的铁路地质灾害监测预警系统,设计了一种山体裂缝计。通过监测山体裂缝变化,进行数据自动采集,实现当山体裂缝变化率超过警戒值时发出报警信号。该山体裂缝计在西南地区铁路地质灾害监测预警项目中得到了实际应用,取得了一定的效果,实现了自动跟踪灾害发展趋势,提前预防和减少重大事故的发生,保障行车安全,并且为铁路外的地质灾害监测提供重要的关键参数和理论支持。 展开更多

关键词 测试计量仪器 铁路地质灾害监测预警 山体裂缝计

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薄盒式光纤岩体裂缝计研究 被引量：1

5

作者 谢全敏 吴定洪 +1 位作者 王红彬 刘雄 《山地学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期747-751,共5页

山体(岩体)破坏和发展过程可以看作为裂纹扩展的过程,可以实现对其发展过程进行实时监测。为此,研究了一种薄盒式光纤岩体裂缝计。给出了其结构设计,并对该薄盒式光纤岩体裂缝计的性能进行了位移和压力两项室内试验研究,结果表明:所研... 山体(岩体)破坏和发展过程可以看作为裂纹扩展的过程,可以实现对其发展过程进行实时监测。为此,研究了一种薄盒式光纤岩体裂缝计。给出了其结构设计,并对该薄盒式光纤岩体裂缝计的性能进行了位移和压力两项室内试验研究,结果表明:所研究的光纤岩体裂缝计,具有可靠、实用和高灵敏度等特点,对于山体(岩体)(或其他裂缝工程体,如水坝)的变形发展和失稳的机理研究和早期预报,将是一种良好的传感监测设备,具有较好的工程应用价值。 展开更多

关键词 薄盒式光纤岩体裂缝计 设计 试验

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用SCDC试样测试岩石动态断裂韧度的新方法 被引量：30

6

作者 杨井瑞 张财贵 +2 位作者 周妍 朱哲明 王启智 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期279-292,共14页

利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆对大尺寸(150 mm×80 mm)压缩单裂纹圆孔板(SCDC)试样冲击加载,采用实验–数值–解析法测定了青砂岩的I型动态起裂韧度和动态扩展韧度。试样的起裂时刻和裂纹扩展速度由黏贴在裂尖附近的裂纹... 利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆对大尺寸(150 mm×80 mm)压缩单裂纹圆孔板(SCDC)试样冲击加载,采用实验–数值–解析法测定了青砂岩的I型动态起裂韧度和动态扩展韧度。试样的起裂时刻和裂纹扩展速度由黏贴在裂尖附近的裂纹扩展计确定,通过对比发现,裂纹扩展计的准确性和灵敏性都比黏贴在同一试样对应位置的普通应变片更好。实验–数值–解析法根据实验数据获取试样两端的加载历程,利用有限元数值计算和普适函数的半解析修正,综合考虑材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响,较准静态方法更适于采用大尺寸试样确定岩石动态断裂韧度。实验–数值–解析法所确定的高加载率和高裂纹扩展速度下砂岩的动态断裂韧度值分别随动态加载率和裂纹扩展速度的提高而增加。最后,通过对SCDC试样裂纹扩展路径上应变片的断裂时间分析,确定了利用SCDC试样实现动态止裂的可能性。 展开更多

关键词 岩石力学 压缩单裂纹圆孔板 动态起裂韧度 动态扩展韧度 实验–数值–解析法 裂纹扩展计 普适函数

原文传递

采用压缩单裂纹圆孔板确定岩石动态起裂、扩展和止裂韧度 被引量：19

7

作者 张财贵 曹富 +3 位作者 李炼 周妍 黄润秋 王启智 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期624-635,共12页

爆炸、冲击、地震等人为或自然灾害不可避免,经常造成大量土木工程设施的破坏,因此岩石在动态载荷作用下的行为受到特别关注.岩石动态断裂韧度是评价岩石抵抗裂纹动态起裂、扩展和止裂性能的材料参数,开展岩石动态断裂韧度测试方法的研... 爆炸、冲击、地震等人为或自然灾害不可避免,经常造成大量土木工程设施的破坏,因此岩石在动态载荷作用下的行为受到特别关注.岩石动态断裂韧度是评价岩石抵抗裂纹动态起裂、扩展和止裂性能的材料参数,开展岩石动态断裂韧度测试方法的研究对相关理论基础和实验技术的要求较高.岩石动态断裂韧度分为动态起裂、动态扩展、动态止裂三种,虽然关于动态起裂和动态扩展的研究已有一些成果,对岩石动态止裂的研究仍是一个难题,至今几乎无人问津.研究表明,在分离式霍普金森压杆撞击压缩单裂纹圆孔板岩石试样的I型动态断裂试验中,动态起裂、扩展、止裂的全过程可以由黏贴在压缩单裂纹圆孔板试样上的裂纹扩展计监测,岩石的动态起裂、扩展、止裂韧度可以用实验-数值-解析法确定.特别值得一提的是首次测出了岩石的动态止裂韧度.裂纹扩展计信号还显示,压缩单裂纹圆孔板在止裂后,停止的裂纹还会再次动态起裂、扩展并超出裂纹扩展计的检测范围.从能量的角度分析了动态止裂的过程,指出测试动态止裂韧度时要注意的一些问题.结果显示,岩石动态起裂韧度和动态扩展韧度分别随动态加载率和裂纹扩展速度的增大而增大,岩石动态起裂韧度略大于动态止裂韧度. 展开更多

关键词 压缩单裂纹圆孔板 动态起裂韧度 动态扩展韧度 动态止裂韧度 裂纹扩展计 实验-数值-解析法

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用边裂纹平台圆环试样测试岩石的Ⅰ型动态断裂韧度 被引量：11

8

作者 张财贵 周妍 +1 位作者 杨井瑞 王启智 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期691-700,共10页

用大直径(φ100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击边裂纹平台圆环试样,测试砂岩的Ⅰ型动态断裂韧度。使用裂纹扩展计(crack propagation gauge,CPG)测定试样起裂时刻和裂纹扩展速度,结果表明裂纹扩展计测定比传统电阻应变片更为灵敏,测定... 用大直径(φ100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击边裂纹平台圆环试样,测试砂岩的Ⅰ型动态断裂韧度。使用裂纹扩展计(crack propagation gauge,CPG)测定试样起裂时刻和裂纹扩展速度,结果表明裂纹扩展计测定比传统电阻应变片更为灵敏,测定结果更接近裂纹破坏真实情况。用实验-数值法确定了试样的动态起裂韧度,采用实验-数值法并结合普适函数进一步求得砂岩的动态扩展韧度。研究发现在一定范围内动态起裂韧度随加载率的增加而增大,而动态扩展韧度随裂纹扩展速度的变大而略微增加。 展开更多

关键词 边裂纹平台圆环 动态起裂韧度 动态扩展韧度 普适函数 裂纹扩展计 实验-数值法

原文传递

用SHPB径向冲击边裂纹平台圆环(ECFR)的动态断裂实验 被引量：6

9

作者 张财贵 周妍 +1 位作者 杨井瑞 王启智 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1037-1046,共10页

为了研究岩石的Ⅰ型动态断裂韧度测试方法,用大直径(100 mm)分离式霍普金森压杆(SHPB)对边裂纹平台圆环(edge cracked flattened ring,ECFR)砂岩试样进行径向冲击实验。分别用普通应变片和高精度裂纹扩展计2种测试元件监测试样起裂时... 为了研究岩石的Ⅰ型动态断裂韧度测试方法,用大直径(100 mm)分离式霍普金森压杆(SHPB)对边裂纹平台圆环(edge cracked flattened ring,ECFR)砂岩试样进行径向冲击实验。分别用普通应变片和高精度裂纹扩展计2种测试元件监测试样起裂时刻和测定裂纹传播速度,比较了它们的准确性和合理性。用实验-数值结合普适函数分析测定了砂岩的动态起裂韧度和动态扩展韧度,初步探讨了动态加载率影响动态起裂韧度的原因,以及裂纹扩展速度对动态扩展韧度的影响,对ECFR试样裂纹扩展路径弯折现象也进行了理论分析。研究结果表明:裂纹扩展计测定比应变片更为灵敏、准确、合理。加载率在(0.74~4.48)×104MPa·m1/2/s范围内动态起裂韧度随动态加载率的增大而增大,裂纹扩展速度在(0.24~0.34)cR范围内动态扩展韧度随裂纹扩展速度的增大而提高。 展开更多

关键词 动态断裂韧度 边裂纹平台圆环 分离式霍普金森压杆 实验-数值法 普适函数 裂纹扩展计

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基于DIC及CPG技术的热冷循环后花岗岩Ⅰ型断裂特性 被引量：1

10

作者 吴秋红 夏宇浩 +3 位作者 赵延林 翁磊 王世鸣 冯淦 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3102-3117,共16页

深部储层岩石的热力学特性,尤其是循环热冷作用下损伤破坏特性,对于增强型地热系统井壁稳定性分析及地热开采效率评估具有重要意义。针对中心直裂纹半圆盘(NSCB)花岗岩试样,首先进行不同热冷循环处理(加热温度400℃,最高循环次数13次),... 深部储层岩石的热力学特性,尤其是循环热冷作用下损伤破坏特性,对于增强型地热系统井壁稳定性分析及地热开采效率评估具有重要意义。针对中心直裂纹半圆盘(NSCB)花岗岩试样,首先进行不同热冷循环处理(加热温度400℃,最高循环次数13次),然后开展3点弯Ⅰ型断裂韧度特性试验。基于裂纹扩展计(CPG)和数字图像相关(DIC)测试技术,研究了热冷循环作用下花岗岩Ⅰ型断裂韧度、断裂过程区(FPZ)、裂纹扩展速率及断裂轮廓特征的影响规律。试验结果表明:当热冷循环次数达到10次以上,花岗岩试样脆性明显减弱,而峰前软化特性和峰后延性增强;花岗岩的断裂过程区由裂缝尖端开始逐步孕育,断裂过程区长度随荷载增大呈先增大后减小的趋势,Ⅰ型断裂韧度、最大断裂过程区长度及裂纹平均扩展速度随热冷循环次数增大而指数减小,Ⅰ型断裂面随热冷循环次数增大越来越不平整。最后,基于X-ray衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等微观测试技术,研究了热冷循环作用对花岗岩矿物成分及微观结构的影响规律,结果表明花岗岩4种矿物成分的峰值衍射强度及矿物质量分数均随热冷循环次数增大而降低,而微裂纹大小及数量随热冷循环次数增大而增大。热冷循环作用下花岗岩的损伤劣化机理包含了多次高温热损伤、水冷冲击及水弱化等3方面的联合作用结果。 展开更多

关键词 热冷循环 断裂韧度 断裂过程区 裂纹扩展速度 裂纹扩展计(CPG)技术 数字图像相关(DIC)技术

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用圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘和实验-数值-解析法确定砂岩的动态起裂和扩展韧度 被引量：5

11

作者 周妍 张财贵 王启智 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期37-47,共11页

在I型(张开型)动态断裂实验中,利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘试样。考虑了材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响,用实验-数值-解析法确定了高加载率和高裂纹扩展速度情况下... 在I型(张开型)动态断裂实验中,利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘试样。考虑了材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响,用实验-数值-解析法确定了高加载率和高裂纹扩展速度情况下,砂岩的动态起裂韧度和动态扩展韧度。由动态实验获取试样的动荷载历程,采用裂纹扩展计(Crack Propagation Gauge,CPG)测定试样断裂时刻和裂纹扩展速度,获得裂纹扩展速度对应的普适函数值。然后将动荷载历程带入到有限元软件中进行动态数值模拟,求出静止裂纹的动态应力强度因子历程,再用普适函数值对其进行近似修正。最后根据试样的起裂时刻和穿过CPG中点的时刻,由相应的动态应力强度因子历程分别确定砂岩的动态起裂和动态扩展韧度,它们分别随动态加载率和裂纹扩展速度的提高而增加。 展开更多

关键词 圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘 实验-数值-解析法 动态起裂韧度 动态扩展韧度 裂纹扩展计 普适函数

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NiTi合金动态断裂过程的实验和数值方法研究 被引量：1

12

作者 韩悌信 曾祥国 +3 位作者 郭杨 杨鑫 陈华燕 李洋 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第10期72-78,共7页

为获得Ni Ti合金的动态起裂韧度和动态扩展速度与动态加载率之间的定量变化规律。利用分离式霍普金森压杆(SHPB)测试系统对单边三点弯曲试样(SENB)进行冲击加载试验,采用实验-有限元相结合的方法,获得动态断裂参数随时间的变化规律。SEN... 为获得Ni Ti合金的动态起裂韧度和动态扩展速度与动态加载率之间的定量变化规律。利用分离式霍普金森压杆(SHPB)测试系统对单边三点弯曲试样(SENB)进行冲击加载试验,采用实验-有限元相结合的方法,获得动态断裂参数随时间的变化规律。SENB试样裂纹起裂时刻和裂纹扩展速度由粘贴在裂纹尖端的裂纹扩展计(CPG)测定。采用上述方法和数据获得Ni Ti合金的I型动态起裂韧度和动态扩展速度。实验结果表明:裂纹扩展计测得的起裂时刻与粘贴在同一试样上的监裂应变片测得的结果基本相符,因此可以利用裂纹扩展计代替传统的监裂应变片来监测裂纹起裂时刻,并获得Ni Ti合金的起裂韧度。同时,可以利用裂纹扩展计(CPG)获得裂纹动态扩展过程,绘制出裂纹扩展速度与时间的关系曲线,从而探讨Ni Ti合金的动态断裂韧度和裂纹扩展速度与动态加载率之间的定量变化规律。 展开更多

关键词 霍普金森杆 数值方法 NITI合金 裂纹扩展计 动态断裂过程

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尖轨断裂监测仿真与试验分析

13

作者 陈强 王大志 +2 位作者 张天赋 陈玉亮 马韬 《机电工程技术》 2020年第9期31-34,共4页

尖轨作为道岔的重要部分,其结构健康状态与铁路运输安全密切相关,其断裂可能引发严重后果。仿真了有无裂纹尖轨在轮载下或转换后的力学特性,鉴于尖轨裂纹处局部应力和变形不影响整体纵向应力分布和变形的仿真结果,提出了使用长尺寸裂纹... 尖轨作为道岔的重要部分,其结构健康状态与铁路运输安全密切相关,其断裂可能引发严重后果。仿真了有无裂纹尖轨在轮载下或转换后的力学特性,鉴于尖轨裂纹处局部应力和变形不影响整体纵向应力分布和变形的仿真结果,提出了使用长尺寸裂纹扩展计进行尖轨随机位置断裂监测的方案。根据裂纹扩展监测仿真结果,裂纹扩展计金属层的断裂进程比基体结构超前0.25~0.75 mm,裂纹位置胶黏剂伤损区域宽度仅约3mm,因而能够满足结构随机裂纹监测需要。最后的3点弯曲疲劳裂纹扩展试验结果与仿真基本一致,验证了该方案的可行性。 展开更多

关键词 尖轨 Abaqus仿真 断裂监测 裂纹扩展计

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