相似材料模型試驗應力測量是保證模型試驗測試精準度的關(guān)鍵問題之一。如何衡量采動應力場的演化特征,實現(xiàn)模型巖體內(nèi)應力變化的定量測試,是當前研究的重點。電阻式壓力傳感器作為傳統(tǒng)的應力監(jiān)測手段存在抗干擾力差、測試不穩(wěn)定等缺點。分布式光纖傳感技術(shù)作為一種新的傳感監(jiān)測技術(shù),其具有傳感距離長、傳輸容量大、測量精度高等優(yōu)點,有助于實現(xiàn)大范圍和多參量的智能化測試。因此,研究采動應力光纖監(jiān)測技術(shù)及其測量裝置對于相似材料模型試驗巖體內(nèi)應力的定量測試具有重要意義,可為礦井動力災害預測提供基礎(chǔ)。本文基于布里淵分布式光纖傳感原理,設(shè)計了一種用于壓力測量的分布式光纖傳感器,提出以硅橡膠作為彈性封裝材料的方型結(jié)構(gòu),并對該封裝結(jié)構(gòu)進行理論分析,闡明了壓力與光纖應變的關(guān)系。利用ANSYS模擬軟件對光纖壓力傳感器進行了仿真分析,檢驗了理論分析的合理性。開展多種不同尺度普通單模光纖硅橡膠封裝試驗,并進行相應的靜態(tài)性能試驗,得出同種工況下的最優(yōu)光纖壓力靈敏度系數(shù)。將分布式光纖壓力傳感器應用在相似材料模型試驗中,開展了采場支承壓力分布規(guī)律的測試,通過與電阻式壓力傳感器的測試結(jié)果進行對比,驗證了分布式光纖壓力傳感器的有效性。研究表...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1箔式微型壓力盒[15]

的定量測試具有重要意義，可為礦井力測試技術(shù)研究進展在實驗室內(nèi)按照相似原理制作與實際挖各類工程，并借助測試儀器儀表對隨著測量科學的不斷發(fā)展，越來越多模擬試驗研究中。其中，對于模型開[14]采用機械模擬試驗臺，通過改變模擬各種頂板運動時支承壓力的變化規(guī)律置多個BW—5箔式微型壓力....

圖1.2PA–420光彈性儀[16]

圖1.2PA–420光彈性儀[16][20]通過在實驗室搭建平面及立體相似材料模擬了工作面在推進過程中煤層的應力變化規(guī)律模型的直接頂、基本頂和泥巖砂巖互層中分別然后對工作面在推進過程中其上覆不同巖層中高條件下的工作面前后以及巷道周圍支承壓力型壓力傳感器布置于模型試驗底板的....

圖1.3壓力盒應力測試[21]

圖1.2PA–420光彈性儀[16]6年，方良才[20]通過在實驗室搭建平面及立體相似材料模擬試驗，并在，然后得到了工作面在推進過程中煤層的應力變化規(guī)律。2012年，維立體相似模型的直接頂、基本頂和泥巖砂巖互層中分別布設(shè)相同數(shù)1.3所示，然后對工作面在推進過程中其上....

圖1.4基于BOTDR分布式光纖監(jiān)測的邊坡模型試驗

空間分辨率[36]。（2）分布式光纖傳感技術(shù)在相似材料模型中應用的研究進展西安科技大學的柴敬教授較早利用分布式光纖傳感監(jiān)測技術(shù)對相似材料模型試驗了探索，2004年，其成功的將基于OTDR的分布式光纖檢測技術(shù)應用到巖梁的變形]；2014年，其將BOTDA分布式光纖傳感技....

本文編號：3980089