巷道圍巖破壞存在隱蔽性,內(nèi)部破壞不易察覺(jué),傳統(tǒng)的檢測(cè)方法易受外界干擾,信號(hào)處理復(fù)雜;不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定監(jiān)測(cè);不能實(shí)現(xiàn)分布測(cè)量;不利于遠(yuǎn)距離信息傳輸;人工采集數(shù)據(jù)容易引入人為因素造成的誤差,并且效率低。為解決上述問(wèn)題,本文以光纖布拉格光柵傳感理論為基礎(chǔ),研究了一種光纖布拉格光柵（fiber Bragg grating,FBG）測(cè)力錨桿的傳感特性和測(cè)量誤差,在陽(yáng)煤一礦81303回風(fēng)巷道中構(gòu)建了錨桿桿身軸力分布的光纖布拉格光柵礦壓在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),成功監(jiān)測(cè)井下巷道錨桿桿身受力情況。本文采用理論分析、數(shù)值仿真、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和工程實(shí)踐等多種手段,圍繞FBG測(cè)力錨桿傳感特性和測(cè)量誤差展開(kāi)研究。論文研究的主要內(nèi)容包括:（1）介紹了光纖布拉格光柵傳感原理,FBG測(cè)力錨桿的設(shè)計(jì)依據(jù)、結(jié)構(gòu)及工作原理。基于剪滯理論,認(rèn)為表貼式光纖光柵傳感器接收到的應(yīng)變由基體材料以剪切應(yīng)變的形式通過(guò)黏結(jié)層傳遞到光纖光柵上,建立力學(xué)分析模型,提出用標(biāo)準(zhǔn)線性模型描述黏結(jié)層流變特性,推導(dǎo)出光纖光柵傳感器瞬時(shí)和準(zhǔn)靜態(tài)的應(yīng)變傳遞效率公式,結(jié)合光纖光柵傳感特性,推導(dǎo)了錨桿桿體應(yīng)變公式。（2）通過(guò)Matlab數(shù)值仿真的方法分析了黏結(jié)層剪切模量、黏... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

錨桿軸向受力示意圖

利用強(qiáng)紫外激光改變摻鍺光纖纖芯的結(jié)構(gòu)，在光纖內(nèi)部沿軸向形成折射率周期變化，等距均勻分布的條紋被稱為光纖布拉格光柵。主要結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外依次為纖芯、包層、涂覆層、增強(qiáng)纖維和保護(hù)套，其結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。圖3-1 光纖布拉格光柵結(jié)構(gòu)示意圖Figure 3-1 Schematic diagram of fiber Bragg grating structure如圖3-2所示，一束光在經(jīng)過(guò)刻有光柵的位置時(shí)，滿足光柵波長(zhǎng)條件的光被反射回來(lái)而形成反射光，其余光發(fā)生透射，反射光經(jīng)過(guò)一系列光學(xué)元件被解調(diào)出來(lái)，得到的反射光波長(zhǎng)的峰值稱為布拉格中心波長(zhǎng)B 。FBG傳感器工作原理就

圖3-1 光纖布拉格光柵結(jié)構(gòu)示意圖Figure 3-1 Schematic diagram of fiber Bragg grating structure如圖3-2所示，一束光在經(jīng)過(guò)刻有光柵的位置時(shí)，滿足光柵波長(zhǎng)條件的光被反射回來(lái)而形成反射光，其余光發(fā)生透射，反射光經(jīng)過(guò)一系列光學(xué)元件被解調(diào)出來(lái)，得到的反射光波長(zhǎng)的峰值稱為布拉格中心波長(zhǎng)B 。FBG傳感器工作原理就

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表貼式光纖光柵錨桿應(yīng)變感知機(jī)理與應(yīng)用研究[J]. 梁敏富,方新秋,陳寧寧,馬盟,李緒錦.  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
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博士論文
[1]矩形巷道圍巖變形破壞機(jī)理及在王村礦的應(yīng)用研究[D]. 于遠(yuǎn)祥.西安科技大學(xué) 2013
[2]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 喬鋼柱.蘭州理工大學(xué) 2012
[3]新型機(jī)械式可回收端錨桿支護(hù)機(jī)理及應(yīng)用研究[D]. 黃靖龍.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]矩形巷道圍巖受力與變形破壞特性試驗(yàn)研究[D]. 王愛(ài)輝.西安科技大學(xué) 2014
[2]室溫固化環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑流變性能研究[D]. 李卉.中南林業(yè)科技大學(xué) 2012
[3]錨桿軸力監(jiān)測(cè)裝置的研究[D]. 劉青康.太原理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3117803