本文選題：索力　切入點：白光干涉　出處：《大連理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：大型橋梁的建造往往耗資巨大,正常使用條件下,其設(shè)計使用年限長達一百年以上,在橋梁的整個服役過程中,外界因素及其自身材料老化等都會使結(jié)構(gòu)抵抗外界作用的能力下降。橋梁事故的發(fā)生給社會帶來了巨大的經(jīng)濟損失,同時也威脅著人們的人身安全。拉索作為橋梁主要的受力構(gòu)件,索力的實時監(jiān)測與評定,對整座橋梁的安全運營具有重要意義。本文基于光纖白光干涉?zhèn)鞲屑夹g(shù),設(shè)計了光纖白光干涉測力環(huán)傳感器并進行了相關(guān)的實驗研究,主要做了以下工作：(1)分析并提出了現(xiàn)有的大跨橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測存在的主要問題,闡述了現(xiàn)有的橋梁索力測試技術(shù)的原理及應(yīng)用,并將它們進行了對比分析：(2)對光纖白光干涉技術(shù)的原理及白光干涉形變測量儀測量光纖形變的原理進行了詳細說明；(3)根據(jù)光纖白光干涉測力環(huán)傳感器的實際應(yīng)用環(huán)境,分別分析了溫度對自由狀態(tài)下與約束狀態(tài)下的光纖白光干涉測力環(huán)傳感器的影響,并推導(dǎo)出了兩種溫度補償方案下的索力計算公式；(4)進行光纖白光干涉測力環(huán)傳感器測量索力的前期實驗,證明了利用本文提出的白光干涉測力環(huán)法監(jiān)測索力的可行性,設(shè)計制作了白光干涉測力環(huán)傳感器,首先進行了不考慮溫度補償?shù)臏y力環(huán)傳感器標(biāo)定實驗,發(fā)現(xiàn)了溫度補償在白光干涉測力環(huán)傳感器監(jiān)測索力時的必要性,然后對傳感器進行溫度標(biāo)定,獲得了傳感器溫度標(biāo)定系數(shù)之后,又進行了考慮溫度補償?shù)臏y力環(huán)標(biāo)定,獲得了另一個標(biāo)定系數(shù),最終給出了光纖白光干涉測力環(huán)傳感器監(jiān)測索力時在兩種溫度補償方案下的索力評定公式,并進行了實驗誤差來源分析與傳感器性能分析；(5)以大連星海灣大橋為例,簡述了利用白光干涉測力環(huán)傳感器監(jiān)測橋梁索力時的實際應(yīng)用方法。
[Abstract]:The construction of large bridges is often costly. Under normal service conditions, the design and service life of large bridges is more than 100 years, and in the whole service process of bridges, The aging of external factors and their own materials will reduce the ability of the structure to resist the external action. The occurrence of bridge accidents has brought huge economic losses to the society. At the same time, it also threatens people's personal safety. As the main force member of bridge, the real time monitoring and evaluation of cable force is of great significance to the safe operation of the whole bridge. The fiber optic white light interference force loop sensor is designed and the related experimental research is carried out. The following work is done: 1) the main problems in the existing health monitoring of long-span bridge structures are put forward. This paper expounds the principle and application of the existing bridge cable force testing technology. The principle of optical fiber white light interferometer and the principle of measuring optical fiber deformation by white light interferometer are explained in detail.) according to the practical application environment of optical fiber white light interference force loop sensor, The influence of temperature on the fiber white light interference force loop sensor in free state and constrained state is analyzed respectively. The calculation formula of cable force under two kinds of temperature compensation schemes is deduced. The preliminary experiment of measuring cable force with fiber white light interference force loop sensor is carried out, which proves the feasibility of using the white light interference force measurement loop method proposed in this paper to monitor the cable force. White light interference force loop sensor is designed and manufactured. Firstly, the calibration experiment of force ring sensor without temperature compensation is carried out, and the necessity of temperature compensation in monitoring cable force by white light interference force ring sensor is found. Then the temperature calibration of the sensor is carried out. After the temperature calibration coefficient of the sensor is obtained, the force ring calibration considering temperature compensation is carried out, and another calibration coefficient is obtained. Finally, the formula of cable force evaluation under two kinds of temperature compensation schemes for cable force monitoring by optical fiber white-light interference force loop sensor is given, and the experimental error source analysis and sensor performance analysis are carried out. The Dalian Xingwan Bridge is taken as an example. This paper introduces the practical application method of using white light interference force loop sensor to monitor bridge cable force.
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U446

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本文編號：1654630