磁彈型索力傳感器磁熱力多場(chǎng)耦合分析研究.pdf

1、鋼纜索作為大跨度橋梁結(jié)構(gòu)最主要的受力及傳力部件之一，它的索力狀態(tài)直接影響橋梁的健康狀況?；诖艔椥?yīng)的索力檢測(cè)是一種新型的索力測(cè)量方法，與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相比，磁彈法具有精度高、響應(yīng)快、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。目前，雖然已有基于磁彈效應(yīng)的索力傳感器應(yīng)用于實(shí)際的橋梁索力檢測(cè)，但是這種索力傳感器的研制和索力測(cè)量是基于大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，缺乏理論上對(duì)影響鋼纜索索力測(cè)量的磁化特性、應(yīng)力變化和溫度變化的系統(tǒng)分析。
　　本文首先以鋼纜索磁化過(guò)程

2、中能量守恒為理論基礎(chǔ)，以影響索力測(cè)量的磁場(chǎng)特性、應(yīng)力和溫度等主要因素作為課題研究的切入點(diǎn)，采用先分析磁-熱模型，再分析力-磁模型的間接耦合的方法建立了磁彈型索力傳感器的多場(chǎng)耦合理論模型。由于該理論模型是一個(gè)高次、多變量的非線性數(shù)學(xué)方程，因此文中采用計(jì)算機(jī)逐次迭代的方法對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值求解。通過(guò)對(duì)數(shù)值結(jié)果的對(duì)比分析，系統(tǒng)地闡釋了勵(lì)磁特性、應(yīng)力和溫度變化對(duì)索力測(cè)量的影響機(jī)理，并依據(jù)模型計(jì)算結(jié)果給出了傳感器工作點(diǎn)、勵(lì)磁頻率、幅度的參考范圍。