【摘要】：隨著我國錨桿支護技術(shù)的普及與推廣,錨桿支護成為了目前煤礦支護方式中最主要的方式。但由于錨桿屬于隱蔽工程,為了保證錨桿的安全使用,了解錨桿在其安裝后的受力狀況并進行有效的監(jiān)測,對錨桿支護的可靠性具有很大的工作意義,同時在保證煤礦安全生產(chǎn)中起到了很大的作用。對于錨桿切向載荷的監(jiān)測,選用了光纖布拉格光柵傳感器,簡單了解了其傳感理論。同時通過布置光纖布拉格光柵傳感器在錨桿上,利用數(shù)學公式的理論推導與實驗驗證相結(jié)合的方法,證明了該種方法在監(jiān)測錨桿受切向荷載的條件下情況。首先,本文通過分析獲取角度所需的數(shù)據(jù)來布置光纖布拉格光柵傳感器,通過數(shù)學公式的理論推導,來得到一組只關(guān)于錨桿應變值的計算公式,將實驗所得到的數(shù)據(jù)代入公式中,得到該布置方式能夠?qū)崪y錨桿的受力方向角度。再通過7組實驗來分析錨桿在受到切向荷載時的撓度大小問題,與實測進行比對,得到了光纖布拉格光柵傳感器作為一種應變傳感器的可行性及可靠性,其精度相比普通應變傳感器更加的精確。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD353.6
【圖文】：

太原理工大學碩士研究生學位論文該錨桿與實際使用的錨桿相同，同時在該錨桿桿體一側(cè)沿錨桿軸向方向開一矩形斷面溝槽，并在其矩形斷面溝槽內(nèi)按照不同的間距縱向的貼上電阻應變片。電阻應變片應該分別引出兩條腳線，與在錨桿尾部保護套之內(nèi)的集中插頭相連接。同時用樹脂環(huán)氧膠將應變片和布線粘貼，再通過中間聯(lián)線和電阻應變儀相連。當錨桿受力變形后，粘貼在其上的電阻應變片隨之發(fā)生變形，其應變片線柵電阻發(fā)生變化，再通過應變儀可以算出各應變片不同時間的應變值。根據(jù)彈性力學計算出其應力，從而可計算出貼片處的軸向力[10]。這種應變片由于應變片的絕緣電阻低，黏結(jié)固化后易于產(chǎn)生零點漂移，影響精度，同時在井下潮濕環(huán)境等相關(guān)因素作用下絕緣電阻很難保持穩(wěn)定，從而造成數(shù)據(jù)上的誤差，影響監(jiān)測的準確性。

圖 1-2 CD 型鋼弦式測力錨桿Fig. 1-2 CD shaped steel chord force measuring bolt（3）加速度傳感器無損動力檢測裝置湖南科技大學的李青峰和朱川曲發(fā)明了一種加速度傳感器無損動力檢測裝置。這種監(jiān)測裝置由圖 1-3 中的（3）錨桿連接桿、（4）連接桿緊固螺母、（5）加速度傳感器、（6）激振撞桿、（7）承壓筒、（8）信號傳輸線、（9）信號采集分析儀、（10）扭矩扳手組成，通過連接桿螺紋固定在錨桿端頭，由加速度傳感器構(gòu)成的檢測裝置來獲取數(shù)據(jù)，最后通過相應的計算，來獲得錨桿工作載荷的監(jiān)測[12]。這種方式的問題在于現(xiàn)場安裝以及井下特殊環(huán)境的影響，對于其測量的精度會造成影響，同時由于其采取機械的方式監(jiān)測，受現(xiàn)場擾動較大，不利于長期觀測。

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本文編號：2735288