隨著壓力管道在各領(lǐng)域的廣泛運用,復(fù)雜管道系統(tǒng)的安全運行變得日益重要。因此,管道壓力檢測技術(shù)在各種工業(yè)現(xiàn)場和工程領(lǐng)域也受到越來越多的重視。然而,傳統(tǒng)的管道壓力檢測手段因為諸多局限逐漸無法滿足應(yīng)用要求。在管道壓力非侵入式檢測方面,光纖光柵憑借重量輕、體積小、損耗小、不受電磁干擾、可以遠距離傳輸、能夠?qū)崿F(xiàn)分布式陣列組網(wǎng)以及能夠靈活的埋入各種智能材料等優(yōu)勢逐漸成為一種高效可靠的檢測手段。本文以壓力管道為研究對象,進行了基于光纖光柵的非侵入式傳感器的設(shè)計和實驗,主要包括以下三個內(nèi)容:1)深入分析了管道應(yīng)力應(yīng)變的類型及其產(chǎn)生原理,著重揭示了管道材料、管道內(nèi)徑、管壁厚度以及管道內(nèi)壓等諸多因素對管道管壁應(yīng)變規(guī)律的影響。并借助AutoCAD、ProE和AnsysWorbench等軟件對管道壓力非侵入式傳感器進行了設(shè)計、建模和一系列結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真工作。設(shè)計了寬10mm,厚4mm且?guī)Ф康膬砂晔江h(huán)箍結(jié)構(gòu)和厚4mm,基體四條邊寬2mm的雙梁式菱形結(jié)構(gòu)耦合而成的管道壓力檢測機構(gòu)。結(jié)合光纖光柵的傳感檢測原理,運用材料和彈性力學(xué)理論推導(dǎo)出管道壓力檢測機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型。2)重點分析了管道流固耦合特性。以120mm內(nèi)徑,2...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-5SM125光纖光柵解調(diào)儀Fig2-5SM125fibergratingdemodulator

中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文17腔的光波波長，透射光波長與傳感器光柵反射波長重合時，探測器能夠測到的光強最大。相對于可調(diào)諧光纖光柵濾波器法而言，不同之處在于用可調(diào)諧法布里-珀羅腔代替了參考光纖光柵。諧振波長變化范圍更大，復(fù)用容量也更大。本文使用的光纖光柵解調(diào)儀為微光公司（Mi....

圖3-2菱形結(jié)構(gòu)示意圖

中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文25生偏移。在上述研究的基礎(chǔ)上本文針對菱形結(jié)構(gòu)深入研究其具體的應(yīng)力應(yīng)變傳遞情況。針對菱形結(jié)構(gòu)的應(yīng)變放大和增敏功能，本文對菱形結(jié)構(gòu)的材料選擇以及設(shè)計尺寸做了一系列的仿真分析。首先，對于菱形應(yīng)變檢測結(jié)構(gòu)的尺寸設(shè)計仿真分析，本文主要針對如圖3-2所示的一....

圖3-5菱形結(jié)構(gòu)應(yīng)變云圖

中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文27由圖3-4(a)可以看出在菱形結(jié)構(gòu)兩端施加固定載荷的情況下，應(yīng)變梁產(chǎn)生微應(yīng)變?yōu)?25.76，應(yīng)變梁的應(yīng)變分布非常均勻。如圖3-4(b)所示，相對于應(yīng)變梁的均勻分布情況，溫度補償梁在相同的情況下有微弱的應(yīng)力應(yīng)變梯度，變化范圍在0.001微應(yīng)變，相....

圖3-16環(huán)箍路徑應(yīng)變云圖

中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文35圖3-15環(huán)箍式應(yīng)變云圖Fig3-15Circularhoopstraincloudmap對比圖3-14和圖3-15兩種不同安裝方式下的菱形結(jié)構(gòu)應(yīng)變云圖，可進一步得知，環(huán)箍安裝方式對應(yīng)菱形結(jié)構(gòu)整體產(chǎn)生的應(yīng)變更加劇烈，為了更加深入的了解環(huán)箍的受力....

本文編號：3984098