基于磁彈效應(yīng)的鋼纜索索力在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)探索
發(fā)布時間:2021-07-13 17:20
鋼纜索由于具有柔性大、強度高和頻率低等突出優(yōu)點,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在大跨度橋梁和大型建筑結(jié)構(gòu)與牽引機械等領(lǐng)域。在線監(jiān)測纜索應(yīng)力,動態(tài)掌握應(yīng)力的變化規(guī)律,是保證鋼纜索結(jié)構(gòu)安全運行的重要手段。作為鋼纜索結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評估的重要指標----索力的在線監(jiān)測是公認的世界級難題,傳統(tǒng)的壓力傳感器和振動法都有其固有的缺點,難以滿足纜索應(yīng)力的在線檢測要求。基于磁彈效應(yīng)的索力測試技術(shù)由于具有測量精度高、動態(tài)響應(yīng)好、使用壽命長,能全天候檢測等突出優(yōu)點,已成為國外研究的熱點,目前已經(jīng)有用于現(xiàn)場的實際例子,但沒有很好的解決現(xiàn)場安裝和溫度補償?shù)汝P(guān)鍵難題,且受知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)保密的限制。但是,該方法的理論體系并未成熟,許多關(guān)鍵技術(shù)還未解決,在沒有任何技術(shù)資料可參考的情況下,探索磁彈效應(yīng)法監(jiān)測索力過程中的理論模型、磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計及磁場強度的選取、溫度補償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。本文在綜述國內(nèi)外索力測試的各種方法的基礎(chǔ)上,提出了基于磁彈效應(yīng)的差動式單旁路勵磁磁路結(jié)構(gòu)的索力傳感器,進行了勵磁電路與磁路設(shè)計,搭建了試驗平臺,系統(tǒng)地做了拉力和溫度實驗。具體的研究內(nèi)容如下:①通過分析鋼纜索索力測試方法的研究現(xiàn)狀,指出了目...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
鋼纜索的應(yīng)用實例Fig.1.1Theexamplesofsteelcableapplication
一旦出現(xiàn)斷裂和坍塌事故,其造成的損失和影響是災(zāi)難性的。鋼為上述大型結(jié)構(gòu)的核心構(gòu)件,是其主要的受力和傳力構(gòu)件,由于長期處于力、腐蝕和風(fēng)致振動的環(huán)境中,容易造成局部疲勞與損傷,不僅導(dǎo)致其使縮短,且直接影響結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布和結(jié)構(gòu)線型,危及整個結(jié)構(gòu)安全。如濟橋,1982 年建成,13 年后發(fā)現(xiàn)拉索銹蝕即全部換索,重慶石門大橋拉索,不到 10 年就損壞了……。目前由于缺乏必要的監(jiān)測和相應(yīng)的養(yǎng)護,世界各了大量鋼纜索斷裂或損壞事故,給國民經(jīng)濟和生命財產(chǎn)造成了巨大損失。委內(nèi)瑞拉的 Maracibo 橋,建于 1958~1960 年間,是世界上著名的預(yù)應(yīng)力斜拉橋。1979 年 2 月 21 日,有一根拉索由于腐蝕而突然斷裂, 從此開始了換索工程,花費達 5,000 萬美元;廣州的海印橋,在 1988 年建成,1995 年 日發(fā)生了 9 號索斷裂事故,被迫進行全橋換索工程,耗資 2000 萬元,工期半01 年 11 月 7 日,四川宜賓南門大橋由于鋼纜索斷裂導(dǎo)致嚴重倒塌事故,交癱瘓,給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟造成重大損失;2002 年,廣州某斜拉橋使用 6 年后其中索突然墜落;2005 年 1 月 26 日,重慶烏江二橋鋼纜索斷裂……,如圖 1.2 所
定拉索索力時,事先需對張拉拉索的液壓系統(tǒng)進行標定,建立油頂張拉力之間的對應(yīng)關(guān)系。的液壓也可用液壓傳感器測定,液壓傳感器感受液壓后輸出相應(yīng)收儀表后即可顯示壓強或換算后直接顯示張拉力。由于電信號可能進行遙測,使用更方便[14]。讀數(shù)法適合于施工階段拉索張拉的同時確定張拉索索力的大小,讀數(shù)直觀,并將張拉和索力測量結(jié)合一起,調(diào)整方便。但對于建構(gòu)該方法就不合適了,主要是因為安裝和移動張拉千斤頂(特別較大而需要用大噸位千斤頂時)十分麻煩。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于磁彈效應(yīng)的鋼纜索索力測量中勵磁磁路研究[J]. 唐德東,黃尚廉,陳偉民,張潔. 儀器儀表學(xué)報. 2006(12)
[2]基于磁彈效應(yīng)的斜拉橋索力傳感器研究[J]. 唐德東,黃尚廉,陳偉民. 傳感器與微系統(tǒng). 2006(10)
[3]新型在線索力傳感器研制[J]. 唐德東. 儀表技術(shù)與傳感器. 2006(08)
[4]振弦式應(yīng)變儀在橋梁快速檢測中的應(yīng)用[J]. 楊偉,高至飛,楊純燕. 山西交通科技. 2006(03)
[5]Terfenol-D磁致伸縮微小驅(qū)動器磁路設(shè)計[J]. 楊斌堂,陶華,Bonis M,Prelle C,Lamarque F. 機械科學(xué)與技術(shù). 2005(03)
[6]鋼絲繩斷絲漏磁信號特征分析[J]. 周強,陶德馨,金超球. 港口裝卸. 2004(02)
[7]基于振弦式傳感器的多功能智能檢測儀[J]. 白泰禮,何羚,王彩云,鄧鐵六. 傳感器技術(shù). 2004(03)
[8]索力測定常用公式精度分析[J]. 魏建東. 公路交通科技. 2004(02)
[9]考慮剛度及邊界條件的索力精確求解[J]. 劉文峰,應(yīng)懷樵,柳春圖. 振動與沖擊. 2003(04)
[10]超磁致伸縮致動器的磁滯非線性動態(tài)模型[J]. 曹淑瑛,王博文,閆榮格,黃文美,翁玲. 中國電機工程學(xué)報. 2003(11)
博士論文
[1]鋼絲繩力磁效應(yīng)與疲勞損傷漏磁信號監(jiān)測的研究[D]. 周強.武漢理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于磁彈效應(yīng)檢測鋼纜索索力方法及系統(tǒng)的初步研究[D]. 寧昕.重慶大學(xué) 2005
[2]振動法測索力與實用公式[D]. 陳剛.福州大學(xué) 2004
本文編號:3282478
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
鋼纜索的應(yīng)用實例Fig.1.1Theexamplesofsteelcableapplication
一旦出現(xiàn)斷裂和坍塌事故,其造成的損失和影響是災(zāi)難性的。鋼為上述大型結(jié)構(gòu)的核心構(gòu)件,是其主要的受力和傳力構(gòu)件,由于長期處于力、腐蝕和風(fēng)致振動的環(huán)境中,容易造成局部疲勞與損傷,不僅導(dǎo)致其使縮短,且直接影響結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布和結(jié)構(gòu)線型,危及整個結(jié)構(gòu)安全。如濟橋,1982 年建成,13 年后發(fā)現(xiàn)拉索銹蝕即全部換索,重慶石門大橋拉索,不到 10 年就損壞了……。目前由于缺乏必要的監(jiān)測和相應(yīng)的養(yǎng)護,世界各了大量鋼纜索斷裂或損壞事故,給國民經(jīng)濟和生命財產(chǎn)造成了巨大損失。委內(nèi)瑞拉的 Maracibo 橋,建于 1958~1960 年間,是世界上著名的預(yù)應(yīng)力斜拉橋。1979 年 2 月 21 日,有一根拉索由于腐蝕而突然斷裂, 從此開始了換索工程,花費達 5,000 萬美元;廣州的海印橋,在 1988 年建成,1995 年 日發(fā)生了 9 號索斷裂事故,被迫進行全橋換索工程,耗資 2000 萬元,工期半01 年 11 月 7 日,四川宜賓南門大橋由于鋼纜索斷裂導(dǎo)致嚴重倒塌事故,交癱瘓,給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟造成重大損失;2002 年,廣州某斜拉橋使用 6 年后其中索突然墜落;2005 年 1 月 26 日,重慶烏江二橋鋼纜索斷裂……,如圖 1.2 所
定拉索索力時,事先需對張拉拉索的液壓系統(tǒng)進行標定,建立油頂張拉力之間的對應(yīng)關(guān)系。的液壓也可用液壓傳感器測定,液壓傳感器感受液壓后輸出相應(yīng)收儀表后即可顯示壓強或換算后直接顯示張拉力。由于電信號可能進行遙測,使用更方便[14]。讀數(shù)法適合于施工階段拉索張拉的同時確定張拉索索力的大小,讀數(shù)直觀,并將張拉和索力測量結(jié)合一起,調(diào)整方便。但對于建構(gòu)該方法就不合適了,主要是因為安裝和移動張拉千斤頂(特別較大而需要用大噸位千斤頂時)十分麻煩。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于磁彈效應(yīng)的鋼纜索索力測量中勵磁磁路研究[J]. 唐德東,黃尚廉,陳偉民,張潔. 儀器儀表學(xué)報. 2006(12)
[2]基于磁彈效應(yīng)的斜拉橋索力傳感器研究[J]. 唐德東,黃尚廉,陳偉民. 傳感器與微系統(tǒng). 2006(10)
[3]新型在線索力傳感器研制[J]. 唐德東. 儀表技術(shù)與傳感器. 2006(08)
[4]振弦式應(yīng)變儀在橋梁快速檢測中的應(yīng)用[J]. 楊偉,高至飛,楊純燕. 山西交通科技. 2006(03)
[5]Terfenol-D磁致伸縮微小驅(qū)動器磁路設(shè)計[J]. 楊斌堂,陶華,Bonis M,Prelle C,Lamarque F. 機械科學(xué)與技術(shù). 2005(03)
[6]鋼絲繩斷絲漏磁信號特征分析[J]. 周強,陶德馨,金超球. 港口裝卸. 2004(02)
[7]基于振弦式傳感器的多功能智能檢測儀[J]. 白泰禮,何羚,王彩云,鄧鐵六. 傳感器技術(shù). 2004(03)
[8]索力測定常用公式精度分析[J]. 魏建東. 公路交通科技. 2004(02)
[9]考慮剛度及邊界條件的索力精確求解[J]. 劉文峰,應(yīng)懷樵,柳春圖. 振動與沖擊. 2003(04)
[10]超磁致伸縮致動器的磁滯非線性動態(tài)模型[J]. 曹淑瑛,王博文,閆榮格,黃文美,翁玲. 中國電機工程學(xué)報. 2003(11)
博士論文
[1]鋼絲繩力磁效應(yīng)與疲勞損傷漏磁信號監(jiān)測的研究[D]. 周強.武漢理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于磁彈效應(yīng)檢測鋼纜索索力方法及系統(tǒng)的初步研究[D]. 寧昕.重慶大學(xué) 2005
[2]振動法測索力與實用公式[D]. 陳剛.福州大學(xué) 2004
本文編號:3282478
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