表面式光纖布拉格光柵傳感器應(yīng)變傳遞機(jī)理的研究.pdf

1、土木工程結(jié)構(gòu)在其服役過(guò)程中，受到材料老化、自然災(zāi)害、偶然荷載等因素的影響，造成結(jié)構(gòu)抗力下降，這些結(jié)構(gòu)一旦失效，會(huì)造成嚴(yán)重的災(zāi)害。利用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)手段評(píng)估結(jié)構(gòu)的安全性能，是各國(guó)學(xué)者所關(guān)注的研究方向。光纖光柵傳感器的出現(xiàn)為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)提供了有利手段。但是，由于光纖光柵自身抗剪能力差,極易折斷，土木工程結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程屬于典型的粗放型作業(yè)，因此光纖布拉格光柵傳感器在土木工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用必須對(duì)其進(jìn)行封裝保護(hù)。經(jīng)過(guò)封裝的光纖光柵粘貼在基體結(jié)構(gòu)時(shí)，光纖

2、光柵傳感器測(cè)得的應(yīng)變和基體的實(shí)際應(yīng)變之間有差異，在光纖光柵粘貼的過(guò)程中要盡量減小他們之間的差異，使光纖光柵能夠準(zhǔn)確的測(cè)得基體結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)變，光纖布拉格光柵傳感器和基體之間的應(yīng)變傳遞機(jī)理的研究具有重大意義。
　　本文具體內(nèi)容如下：
　　(1)闡述了課題研究背景意義、光纖光柵傳感器的國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用現(xiàn)狀以及光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞機(jī)理研究的動(dòng)態(tài)；
　　(2)闡述了光纖布拉格光柵的基本原理、剪滯理論和正交試驗(yàn)方法；
　　(

3、3)在光纖光柵應(yīng)變傳遞機(jī)理的基礎(chǔ)原理上，建立光纖布拉格光柵傳感器應(yīng)變傳遞的力學(xué)模型時(shí)，將以往研究中假定粘貼光纖光柵傳感器，膠體所成形狀為正方形或圓形，從實(shí)際工程和膠體的特性角度上，修正為膠體與光纖光柵膠結(jié)在一起形成的形狀為拋物線狀，然后根據(jù)力學(xué)模型，推導(dǎo)出基體結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)變與表面式光纖布拉格光柵傳感器應(yīng)變的關(guān)系，并從實(shí)際出發(fā)對(duì)影響表面式光纖布拉格光柵傳感器平均應(yīng)變傳遞率的影響因素進(jìn)行了理論分析；
　　(4)針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛