塑料光纖在裂縫監(jiān)測中應(yīng)用的可行性研究
本文選題:塑料光纖(POF) + 混凝土裂縫; 參考:《光電子.激光》2014年10期
【摘要】:針對普通石英光纖斷裂應(yīng)變較小在實際工程應(yīng)用中易發(fā)生斷裂的問題,本文提出在結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測工作中運用塑料光纖(POF)代替普通石英光纖,設(shè)計了由光源、POF及光功率計組成的塑料光纖裂縫傳感裝置,并通過裂縫模擬裝置對纖芯直徑分別為0.25mm及0.5mm的POF在裂縫監(jiān)測中應(yīng)用的可行性進(jìn)行了驗證。實驗結(jié)果表明,裂縫開度為0到6mm范圍內(nèi),兩種型號POF內(nèi)部光的強度隨裂縫擴展呈現(xiàn)逐漸減弱的變化,裂縫開展初期光強度變化明顯,當(dāng)裂縫寬度趨近于6mm時變化逐漸減弱,符合理論規(guī)律,且光纖直徑較大時光強度變化更明顯。因此POF可以有效感知裂縫的擴展,且光纖直徑較大時對裂縫感知更敏感,將其應(yīng)用在結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測工作中是可行性的。
[Abstract]:In order to solve the problem that the fracture strain of ordinary quartz fiber is small in practical engineering application, this paper puts forward that the plastic fiber POF is used to replace the ordinary quartz fiber in the structural crack monitoring work. A plastic fiber crack sensing device composed of light source POF and optical power meter is designed. The feasibility of the application of POF with core diameter of 0.25mm and 0.5mm in crack monitoring is verified by the crack simulation device. The experimental results show that in the range of 0 to 6mm, the internal light intensity of the two types of POF decreases gradually with the crack propagation, the light intensity changes obviously at the initial stage of crack development, and weakens gradually when the crack width approaches to 6mm. It accords with the theoretical rule, and the change of optical fiber intensity is more obvious when the diameter of fiber is larger. Therefore, POF can effectively detect the crack propagation, and the larger fiber diameter is more sensitive to crack sensing, so it is feasible to apply it to structural crack monitoring.
【作者單位】: 河海大學(xué)水利水電學(xué)院 水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51379068、51139001) 江蘇省杰出青年基金(BK20140039) 新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃(NCET-11-0628) 高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(20120094110005) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(2012B07214)資助項目
【分類號】:TU37;TN253
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1908594
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