結構健康監(jiān)測可以有效地獲取土木工程結構的損傷參數(shù),評估結構完整性,減少維護費用,以及預測工作壽命。場致隧道效應橡膠基復合材料具有感知性能優(yōu)越、制備工藝簡單、適用范圍廣、不受力時為絕緣體等優(yōu)點,有望應用其研制出適用于結構健康監(jiān)測的傳感器件。因此,本文分別圍繞船舶橋梁碰撞監(jiān)測、橋梁支座監(jiān)測和交通探測三方面應用,系統(tǒng)研究了場致隧道效應橡膠基復合材料應用于結構健康監(jiān)測時的材料選用原則、感知機理、傳感器設計方法及判定機制。主要內(nèi)容和結論如下:（1）船橋碰撞監(jiān)測。以不同硅橡膠種類、試樣厚度制備了場致隧道效應橡膠基復合材料并制作成傳感器;設計了鋼球自由落體撞擊混凝土的碰撞模型試驗,對所制得傳感器進行碰撞感知性能測試,并提出了以監(jiān)測傳感器兩端電壓信號獲得碰撞參數(shù)的方法;設計了并聯(lián)采集系統(tǒng)和傳感器在橋墩上分區(qū)布置的方法以定位碰撞位置;提出了橋梁橋墩受碰撞的損傷判定機制和預警方法;同時也研究了復合材料對碰撞緩沖消能的作用。結果表明,所設計制作的傳感器對碰撞具有敏感的響應,量程滿足船橋碰撞監(jiān)測的要求;通過分析電壓信號可以得到碰撞力、碰撞時間、碰撞位置、碰撞面積等船橋碰撞參數(shù)。（2）橋梁支座監(jiān)測。設計了多種以... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 結構健康監(jiān)測
        1.2.2 智能材料
        1.2.3 場致隧道效應復合材料
            1.2.3.1 場致隧道效應復合材料的導電機理
            1.2.3.2 場致隧道效應復合材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的研究內(nèi)容和方法
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術路線
2 場致隧道效應橡膠基復合材料在船橋碰撞監(jiān)測中的應用
    2.1 引言
    2.2 船橋碰撞監(jiān)測傳感器的制作與測試方法
        2.2.1 原材料
        2.2.2 制備方法
        2.2.3 傳感器制作與測試方法
    2.3 船橋碰撞監(jiān)測系統(tǒng)的性能測試
        2.3.1 傳感器靈敏度分析
        2.3.2 碰撞感知與緩沖性能分析
        2.3.3 碰撞定位性能分析
        2.3.4 船橋碰撞的判斷機制與應用
    2.4 本章小結
3 場致隧道效應橡膠基復合材料在智能橡膠支座中的應用
    3.1 引言
    3.2 智能橡膠支座的制作與測試方法
        3.2.1 復合材料制備
        3.2.2 智能橡膠支座制作
        3.2.3 測試方法
    3.3 智能橡膠支座受力的模擬分析
        3.3.1 ABAQUS建模
        3.3.2 模擬結果與分析
    3.4 智能橡膠支座的性能測試
        3.4.1 單調(diào)荷載下的壓敏性特征曲線
        3.4.2 尺寸效應對壓敏性的影響
        3.4.3 鎳粉摻量對壓敏性的影響
        3.4.4 加載速率對壓敏性的影響
        3.4.5 恒定荷載下支座的壓敏性
        3.4.6 智能橡膠支座的判斷機制與應用
    3.5 本章小結
4 場致隧道效應橡膠基復合材料在智能交通探測中的應用
    4.1 引言
    4.2 交通探測傳感器的制作與測試方法
        4.2.1 復合材料制備
        4.2.2 傳感器制作與性能
        4.2.3 信號采集系統(tǒng)構建
    4.3 智能交通探測系統(tǒng)的性能測試
        4.3.1 單次通過的探測結果與分析
        4.3.2 往復通過的探測結果與分析
        4.3.3 持荷載下的探測結果與分析
        4.3.4 交通探測傳感器的判斷機制與應用
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文以及申請專利情況
攻讀碩士學位期間參與科研項目情況
攻讀碩士學位期間獲得獎勵情況
致謝



本文編號：2980914