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文檔簡介
1、為了及時獲得結(jié)構(gòu)健康狀況的信息,必須建立長期安全監(jiān)測系統(tǒng)。智能材料結(jié)構(gòu)的發(fā)展,為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的實現(xiàn)提供了新的思路,顯示出特有的生命力。對于纜索結(jié)構(gòu)的檢測,傳統(tǒng)無損檢測方法已不能滿足對其安全性進行全面、實時評估的要求。因此,結(jié)合智能材料結(jié)構(gòu)的新思想,本文提出了采用光纖光柵作為敏感元件的纜索智能結(jié)構(gòu),并圍繞其關(guān)鍵技術(shù)進行深入研究,主要工作如下: 1.提出了基于光纖光柵的纜索智能結(jié)構(gòu)的概念,并對該智能結(jié)構(gòu)的傳感元件——光纖光柵的傳感特
2、性進行了研究。首先從光纖光柵的理論模型出發(fā),對光纖光柵的應(yīng)變傳感機理進行了較系統(tǒng)的理論分析與研究,分析了溫度對應(yīng)變傳感特性的影響,提出了適合纜索智能結(jié)構(gòu)的溫度補償方法,并通過試驗進行了驗證。 2.針對纜索結(jié)構(gòu)的特點,提出采用纜索張力和應(yīng)變模態(tài)來診斷纜索損傷的思想,并基于此設(shè)計制作了兩種形式的纜索智能結(jié)構(gòu)。研究了使用纜索智能結(jié)構(gòu)實現(xiàn)纜索張力及模態(tài)監(jiān)測的理論和方法;對這兩種智能結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理、材料及結(jié)構(gòu)形式選擇等方面進行了詳細(xì)的研究
3、;對所設(shè)計的纜索智能結(jié)構(gòu)的傳感系統(tǒng)進行了試驗標(biāo)定。結(jié)果表明,該傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、線性度和重復(fù)性好等特點。 3.為了使結(jié)構(gòu)能夠識別、判斷自身及外界狀態(tài),完成了纜索智能結(jié)構(gòu)中信號采集與處理部分的軟硬件設(shè)計,并對纜索智能結(jié)構(gòu)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳送方式進行了研究。試驗證明,所設(shè)計的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)已初步具備了實驗室使用的條件。 4.建立了纜索理論模型,采用有限元法對纜索的動力特性及動力響應(yīng)進行了分析;設(shè)計并研制了纜索測試模型
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