高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)研制
發(fā)布時(shí)間:2021-09-25 07:20
重要建筑結(jié)構(gòu)的老化伴隨著結(jié)構(gòu)智能化的發(fā)展趨勢(shì),令健康監(jiān)測(cè)的重要性愈發(fā)凸顯。光纖光柵傳感器以其優(yōu)異特性成為目前結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)手段之一,在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。工程結(jié)構(gòu)服役時(shí)間長(zhǎng),光纖光柵傳感器為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)全壽命監(jiān)測(cè),需要其在長(zhǎng)期荷載作用下仍能保持良好性能,而傳感器的疲勞可靠性也日益成為制約其工程化應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。對(duì)此,本文研制了一款高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì),以GFRP材料封裝光纖光柵,并以?shī)A片式錨具作為GFRP中心件夾持構(gòu)件,對(duì)應(yīng)變計(jì)進(jìn)行靜態(tài)性能標(biāo)定與疲勞試驗(yàn)研究,并采用支座焊接方式將應(yīng)變計(jì)安裝于結(jié)構(gòu)表面,對(duì)結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行疲勞性能匹配試驗(yàn)。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)開(kāi)發(fā)。以GFRP材料封裝光纖光柵作為應(yīng)變計(jì)中心件,采用夾片式錨具作為應(yīng)變計(jì)夾持構(gòu)件,運(yùn)用新型夾片設(shè)計(jì)概念,增強(qiáng)夾片變形協(xié)調(diào)性,避免GFRP封裝的中心件受損。通過(guò)理論推導(dǎo)、靜載試驗(yàn)、有限元模擬驗(yàn)證了此種結(jié)構(gòu)的錨固效果,適合應(yīng)用于應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)。對(duì)制作完成的應(yīng)變計(jì)進(jìn)行基本性能測(cè)試。通過(guò)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)測(cè)試應(yīng)變計(jì)基本性能參數(shù)(包含量程、線性度、靈敏度和重復(fù)性等),應(yīng)變計(jì)基本性能良好,適用于工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)。(2)...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 光纖光柵傳感技術(shù)發(fā)展概述
1.2.1 光纖光柵技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 光纖光柵傳感器工程應(yīng)用
1.3 FRP與光纖光柵復(fù)合技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 光纖光柵傳感器疲勞性能研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
2 光纖光柵感知機(jī)理與土木工程應(yīng)用需求探討
2.1 引言
2.2 光纖光柵感知機(jī)理
2.2.1 光纖信號(hào)傳輸機(jī)理
2.2.2 光纖布拉格光柵感知機(jī)理
2.3 土木工程對(duì)光纖光柵傳感器的需求
2.4 本章小結(jié)
3 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)開(kāi)發(fā)與性能特性
3.1 引言
3.2 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)構(gòu)造
3.2.1 光纖光柵的FRP封裝工藝
3.2.2 光纖光柵端部高可靠性錨固夾持
3.3 夾持構(gòu)件受力性能有限元分析
3.3.1 構(gòu)件受力分析與有限元模型構(gòu)建
3.3.2 數(shù)值仿真結(jié)果分析
3.4 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)制作與基本性能特征
3.4.1 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)制作
3.4.2 靜態(tài)性能標(biāo)定試驗(yàn)與結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)疲勞性能試驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備
4.3 試驗(yàn)過(guò)程
4.4 數(shù)據(jù)分析
4.5 本章小結(jié)
5 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)的工程適應(yīng)性驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)布設(shè)工藝
5.3 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)與鋼結(jié)構(gòu)疲勞性能匹配性試驗(yàn)
5.3.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
5.3.2 試驗(yàn)過(guò)程
5.3.3 數(shù)據(jù)分析與討論
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3409326
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 光纖光柵傳感技術(shù)發(fā)展概述
1.2.1 光纖光柵技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 光纖光柵傳感器工程應(yīng)用
1.3 FRP與光纖光柵復(fù)合技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 光纖光柵傳感器疲勞性能研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
2 光纖光柵感知機(jī)理與土木工程應(yīng)用需求探討
2.1 引言
2.2 光纖光柵感知機(jī)理
2.2.1 光纖信號(hào)傳輸機(jī)理
2.2.2 光纖布拉格光柵感知機(jī)理
2.3 土木工程對(duì)光纖光柵傳感器的需求
2.4 本章小結(jié)
3 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)開(kāi)發(fā)與性能特性
3.1 引言
3.2 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)構(gòu)造
3.2.1 光纖光柵的FRP封裝工藝
3.2.2 光纖光柵端部高可靠性錨固夾持
3.3 夾持構(gòu)件受力性能有限元分析
3.3.1 構(gòu)件受力分析與有限元模型構(gòu)建
3.3.2 數(shù)值仿真結(jié)果分析
3.4 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)制作與基本性能特征
3.4.1 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)制作
3.4.2 靜態(tài)性能標(biāo)定試驗(yàn)與結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)疲勞性能試驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備
4.3 試驗(yàn)過(guò)程
4.4 數(shù)據(jù)分析
4.5 本章小結(jié)
5 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)的工程適應(yīng)性驗(yàn)證
5.1 引言
5.2 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)布設(shè)工藝
5.3 高抗疲勞封裝光纖光柵應(yīng)變計(jì)與鋼結(jié)構(gòu)疲勞性能匹配性試驗(yàn)
5.3.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
5.3.2 試驗(yàn)過(guò)程
5.3.3 數(shù)據(jù)分析與討論
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3409326
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