【摘要】：隨著重大工程結構在服役期間遭受各種作用導致抗力衰減和一些重大工程的興建。一旦這些設施失效,將會導致區(qū)域功能癱瘓和生態(tài)災難,造成巨大的經濟損失和人員傷亡,為重大工程結構建立一套健康監(jiān)測系統(tǒng)具有重要的現實意義。損傷識別是結構健康診斷的核心技術之一,雖然發(fā)展出多種損傷識別方法,但準確地測量結構的響應信息是損傷識別方法有效的前提。由于結構荷載的復雜性致使結構損傷具有不可預見性,如果采用電阻應變片技術,其測量準確性和工程量之大對于工程應用來說是不可取的。因此,光纖布拉格光柵(FBG)傳感器正是在此背景下提出的,并成為目前世界上健康監(jiān)測領域中的一個研究熱點。基于此,本文利用建立的FBG傳感器健康監(jiān)測系統(tǒng)進行損傷識別研究。本文具體內容如下：(1)闡述了課題研究背景意義、國內外學者利用光纖布拉格光柵在健康監(jiān)測領域的研究現狀和光纖布拉格光柵在工程實踐中的應用；(2)闡述了光纖布拉格光柵基本原理和損傷識別方法；(3)基于長標距FBG傳感器宏應變技術的鋼梁損傷定位研究；通過簡支鋼梁損傷前后的宏應變差值的極大值進行損傷預警、損傷定位、損傷程度識別。試驗結果表明長標距FBG應變傳感器離損傷位置越遠所測的應變值變化越小,故長標距FBG應變傳感器所測范圍有一定的限制,倘若在預測部位全布長標距FBG應變傳感器,可解決此問題；對于彈性構件,圓孔對長標距光纖布拉格光柵應變傳感器測量值有一定的影響,盡管長標距應變傳感器受到鄰近損傷部位的干擾,仍可有效地預警損傷、定位損傷、但尚不能有效地識別損傷程度；(4)基于長標距FBG傳感器宏應變技術的組合梁損傷定位和撓度測量研究；首先,利用長標距FBG應變傳感器測得的宏應變數據定位組合梁橫截面的中性軸位置,通過橫截面中性軸位置是否發(fā)生變化以確定組合梁是否發(fā)生損傷；其次,由長標距FBG應變傳感器測得的宏應變數據計算得出組合梁各單元的曲率,各單元的曲率經數據擬合可獲得組合梁的曲率方程；最后,曲率方程經二次積分得到構件撓度方程以測得組合梁的撓度。
【學位授予單位】：蘇州科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU317

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本文編號：2540503