-
题名锚头植入式应变均化光纤布喇格光栅测力传感器
被引量：17
- 1
-
-
作者
吴俊
陈伟民
舒岳阶
刘礼华
赵霞
-
机构
重庆交通大学西南水运工程科学研究所
重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室
江苏法尔胜集团
-
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期89-94,共6页
-
基金
国家科技支撑计划(No.2007BAE15B04)
重庆市基础与前沿研究计划项目(No.CSTC2014JCYJA70006)资助
-
文摘
将整个光纤布喇格光栅栅区的非均匀应变简化为多个受到均匀轴向应变光纤光栅基元的级联作用,仿真分析了锚头典型锚固深度非均匀应变对光纤布喇格光栅输出光谱的影响,结果表明明常规光纤布喇格光栅无法适用于斜拉索锚头内部轴向非均匀应变测量.为了克服非均匀应变对光纤布喇格光栅应变测量效果的影响,提出了利用毛细管对光纤布喇格光栅栅区进行应变隔离的新型应变均化传感器结构,并对传感器的测量原理与力学特性进行分析,得出毛细管材料与壁厚选型的基本公式.利用碳纤维复合材料作为封装材料,试制出应变均化FRP-OFBG测力传感器,并进行了力学拉伸试验.试验结果表明该传感器具有良好的应变传感性能,且测量量程、刚度满足测量要求.将两只传感器植入试验缆索进行实索张拉试验,缆索张拉过程中,同步监测的光纤布喇格光栅输出光谱未受锚头非均匀应变影响,说明利用毛细管对锚头应变均化的传感器结构方案可行,且光纤布喇格光栅反射谱中心波长与缆索张力呈较好的线性关系,说明锚头植入传感器与锚头结合良好,测力功能满足索力测量需求.
-
关键词
智能缆索
光纤布喇格光栅
应变均化
锚头
毛细管封装
碳纤维复合材料
实索试验
-
Keywords
Smart cable
Fiber Bragg Grattings（FBG）
Strain homogenized
Cable anchor
Thin-walled capillaries packaging
Carbon fiber composite materials
Full-scale cable test
-
分类号
TB133
[机械工程—光学工程]
-
-
题名冷铸锚头性能光纤监测
- 2
-
-
作者
吴俊
周世良
舒岳阶
曹师宝
周远航
-
机构
重庆交通大学重庆西南水运工程科学研究所
-
出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期37-44,共8页
-
基金
国家自然科学基金项目(51508059)
重庆市基础研究与前沿探索项目(cstc2018jcyjAX0345)
+2 种基金
重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJQN201800739)
宁波市交通运输科技项目(No.201704)
内河航道整治技术交通行业重点实验室开放基金项目(NHHD-201502).
-
文摘
为监测冷铸锚头性能,分析了其结构受力特点,建立了锚头内钢丝与改性环氧填料微元体静载平衡模型,分析了钢丝与环氧填料间黏接应力对钢丝应力分布特性的影响,将锚头的失效表征为黏接应力的奇异变化,提出了通过测量钢丝轴向多点应力分布实现对锚头性能状态无损监测的新方法;针对LMLPES-7-211型锚头,利用有限元方法分析了锚头内钢丝的轴向应力分布特性;根据冷铸锚头内非均匀应变特性与恶劣环境要求,提出了毛细管封装的应变均化拉丝塔光栅(DTG)测量方案,开发了冷铸锚头植入式专用分布式应变传感器;进行了缆索锚头性能状态监测模拟试验,分别将2个分布式DTG应变传感器植入锚头1(性能正常)与锚头2(性能异常)内,对锚头标准受力状态下钢丝分布式应变进行监测。分析结果表明:锚头1、2内钢丝分布式应变呈现较大的差异性,锚头1内应变衰减趋势较为平滑,与有限元仿真结果比较误差小于5%,锚头2应变衰减趋势平滑性不足,且与有限元结果比较最大误差超过40%;性能衰退会导致近锚固始端区段的黏接应力大幅下降,最大达到-2.55 MPa,靠近分丝底板锚固区段的黏接应力大幅增加,增加量达到3.25倍。通过设置黏接应力合理偏离阈值,就可实现对锚头结构性能状态的在线监测与预警。
-
关键词
桥梁工程
性能监测
光纤分布式传感
冷铸锚头
黏接应力
应变均化拉丝塔光栅
-
Keywords
bridge engineering
performance monitoring
fiber distributed sensing
cold-casting anchor
bond stress
strain-equalized DTG
-
分类号
U446
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
-
