应变片角度偏差对主应变测量的影响及其消除方法

1引言 将电阻应片贴装在构件上,可以测量构件承受的力、力距、压力等物理量,将电阻应变片贴装在特殊的弹性体上可以制造成力传感器、压力传感器.电阻应变片的灵敏系数K系指电阻应变片贴装于试件表面,在其轴线方向上的单向应力作用下,电阻片的阻值相对变化与试件表面上贴装电阻应变片区域的轴向应变之比.K值的准确性将直接影响测量精度,在实际检测中若不能满足K值的定义条件,就会产生测量误差.电阻应变片贴装方位不准确是造成应变测量误差的主要原因.现场测量时电阻应变片贴装不准确将直接影响测量结果的准确性,由于电阻应变片贴装不准确所产生的测量误差约占力传感器测量误差的5％～10％,分析研究电阻应变片贴装方位偏差所造成的测量误差及其变化规律对实际测量以及力传感器的设计制造是十分有意义的.     

基于准分布式FBG传感技术的梁式桥挠度间接推算方法研究

应变和挠度是判断桥梁健康状况的两个重要指标,但传统测量技术很难准确测量全桥应变和挠度分布,更难建立宏观应变和微观挠度的联系。该文采用几何数值解析法,考虑实际桥梁损伤缺陷,全桥刚度并不均匀统一这一实际情况,配合准分布式FBG光纤传感器,研究梁的几何变形中转角和挠度的关系,提出了几何法间接计算桥梁的挠度,并进行了相关试验论证。理论分析和试验结果证明:FBG光纤传感器有较高的应变测量精度,且由其间接计算得到的挠度误差较小,适用于桥梁应变和挠度的监测。     

基于频响函数法的路面激励下车轮轴头力的估计

在阐述了用频响函数法估计车轮轴头载荷的原理的基础上,结合刚体动力学,采用附加质量块的方法推导出车轮轴头力与悬架响应之间的频响函数,进而估计出路面激励下的车轮轴头六分力。使用力锤法测量频响函数,并安装车轮力传感器进行试车场道路试验,采集车轮轴头六分力信号。试验采集的轴头力与估计的轴头载荷的对比结果,验证了用频响函数法估计车轮轴头力的有效性,最后讨论了偏差产生的原因。     

基于计算机视觉的汽车整车尺寸测量系统

针对汽车尺寸测量的应用背景，根据双目视觉原理开发了一套基于计算机视觉的汽车整车尺寸测量系统。论述了该双目视觉测量原理及传感器模型，利用图像差值法实现车身目标检测，并在此基础上利用Sobel算法、阈值化等技术实现特征点提取。结合特征匹配与区域匹配技术实现立体匹配，并完成自动测量。试验结果表明，该系统可以实现汽车整车尺寸的自动、快速、准确测量。     

时域波形再现技术在汽车零部件疲劳寿命预测中的应用

时域波形再现技术可以把在原有模型车上测量到的轮轴载荷（力和力矩）转换为轮轴位移。把轮轴位移信号作用于新车型的多体模型，可以毫无障碍地进行整车模拟，预测出部件的疲劳寿命。介绍了时域波形再现技术在汽车零部件疲劳寿命预测的应用，并对其原理和工作流程中的关键技术——系统识别和目标模拟进行了简要介绍。     

基于分布式光纤传感技术的钢板桩施工全过程演化规律

布里渊光时域分析仪(BOTDA)分布式光纤技术近年来广泛应用于结构健康监测,该技术能够准确有效地监测结构体的温度和应变。该文将此技术应用于钢板桩围堰施工过程中应变、弯矩和挠度等检测;开展了光纤传感器室内应变标定试验;提出了一套光纤传感器的埋设工艺;通过工程实例验证了分布式光纤传感技术应用于围堰钢板桩检测的可行性。研究结果表明:该技术对钢板桩的分布式检测是行之有效的方法,与土压力盒、应变片等传统监测手段比较,分布式光纤传感器的优点有分布式测量、抗磁干扰、耐高温、防水、抗腐蚀、便于安装、容易实现长距离监测等优点。分布式光纤测试方法可作为一种新型钢板桩围堰测试技术,具有重要的应用和推广价值。     

基于BRAGG光栅传感器的混凝土梁应变检测试验研究

采用GSYD B型光纤光栅应变测量仪,利用BRAGG光栅,对混凝土梁内部的应变状态进行测量,给出混凝土梁构件在自重条件下内部应变的发展趋势,并通过计算得出应变与温度有良好的相关性,符合混凝土热胀冷缩客观规律,同时通过在加载条件下与应变片对比试验,验证了光栅传感器具有良好的可靠性。结果表明,这种新型光纤传感器显示了良好的传感性能,能够监测混凝土内部应变状态,具有试件埋设成活率高、绝对值测量和使用寿命长等优点。     

汽车用酒精传感器的分析

酒精传感器使用电化学型燃料电池,可以准确测量驾驶人员体内的血液酒精浓度,文中介绍了多种基于微处理器、便携式、采用电化学型燃料电池作酒精传感器的呼气式酒精测试仪的工作原理、设计及实现方法。     

光纤光栅传感器应变网络测量系统原理及其在桥梁结构检测中的应用

文章介绍了光纤光栅传感器应变网络测量系统构造和基本原理,以及整个测量系统的组成和工作原理,并通过应用该系统的一个实例,介绍了光纤光栅传感器在桥梁结构检测中的应用。     

用于应变测量的光纤传感器

概述了光纤传感器的特点，介绍目前在应变测量中使用较多的两种光纤传感器形式，并提出了若干在应用光纤传感器中需注意的问题。     

江阴长江大桥钢箱梁疲劳应力监测及寿命分析

针对江阴长江大桥钢箱梁,进行了疲劳应力的监测分析和疲劳寿命的预测研究。利用实桥布设的应变传感器获取应变时程数据,处理成应力时程数据并结合雨流计数法技术,得到“日应力谱”和“标准日应力谱”。根据相关疲劳规范,研究了钢箱梁的疲劳寿命等问题。结果表明,由于车辆荷载谱或有限元模型均存在大量的假定简化,利用记录的应变（应力）时程数据进行疲劳寿命评估,为准确可靠的研究方法;应变传感器记录分析得到的日应力谱具有相似规律,“标准日应力谱”方法可以有效地处理应变传感器记录的大量实测数据。     

智能型缆索光纤光栅应变传感器

将传感器集成于缆索内部,研发具有自感知能力的智能缆索是桥梁结构健康监测领域研究的前沿。特制光纤光栅应变传感器,将传感器局部布置于缆索内钢丝上,通过光纤光栅中心波长的变化测量钢丝的局部应变、进而获得缆索整体索力是实现智能缆索的有效方法。对特制的光纤光栅应变传感器与索内钢丝的连接固定方式进行了研究,在不破坏钢丝的前提下,研究了传统的胶粘结和特制的抱箍连接两种固定方式,通过张拉性能测试,两种连接结构均有效;通过疲劳性能测试,采用特制的抱箍结构连接是解决缆索内置应变传感器长期可靠性、稳定性测试的有效途径。     

一种新型平行钢丝智能拉索

在制备纤维增强塑料(FRP)筋的过程中,沿筋长度方向埋入光纤Bragg光栅传感器,制成了光纤光栅-纤维增强塑料复合筋(FRP-OFBG筋)。拉索制作过程中,将FRP-OFBG筋布设到平行钢丝拉索中,并利用冷铸锚锚杯内的环氧砂浆固定FRP筋的两端,得到一种新型平行钢丝智能拉索。利用智能筋与平行钢丝的协调变形,实现拉索的应力应变测量,监测拉索的工作状态。试验结果证明,该方法是可行的、有效的,且采用光栅传感器测量拉索应变测量精度较高。     

未来汽车列车制动技术改进建议及其检测技术探讨

本文探讨了我国台试检测汽车列车制动性能的未来趋势,研究了在现有检测指标的基础上,增加满载制动性能、制动时序、制动力分配模拟检测的必要性和可行性。满载制动性能可使用加载制动试验台检测;制动时序可用多板式汽车列车制动检测系统等手段检测:制动力分配可根据空载状态与满载状态下测得的制动力推算。未来,对汽车列车建议强制加装制动力分配装置以便实现对制动力分配的调整,并应进一步论证汽车列车制动管路加装压力测量传感器标准连接接口的可行性与必要性以便参照德国经验进行模拟满载检测。     

基于快速拉格朗日的板式无砟轨道路基动力响应研究

将列车荷载简化为一激振力并作为等效轮轴荷载，运用FLAC3D内置的FISH语言编程实现列车荷载的定时、定点施加，从而模拟列车在轨道结构上的移动加载过程。以遂渝线板式无砟轨道路基结构为对象，建立三维动力分析模型，基于FLAC3D计算平台，利用编制的动力加载程序对轨道路基结构进行了动力响应计算，分析了列车移动荷载作用下路基各结构层的动位移、动应力响应特性以及动响应在路基深度范围内的衰减特性，并以基床表层为研究对象，着重考察了其刚度变化对路基动力响应的具体影响。     

FBG应变传感器在隧道长期健康监测中的应用

隧道结构长期运营安全监测需要采用长效性好的传感测试技术,近年发展起来的光纤光栅传感器是一种数字式的光纤传感技术,具有长期稳定性好、测量精度高和适宜远程监测等优点.将光纤光栅传感器应用于厦门翔安隧道结构健康监测系统,实现了对二次衬砌混凝土应变的长期监测.结果表明光纤光栅传感器测量数据稳定可靠,监测效果良好.     

基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统研究

随着我国铁路建设进入快速发展时期,对铁路安全运输提出了更高的要求,建立铁路异物侵限监测系统显得很有必要。由此提出用光纤布喇格光栅应力传感器替代传统的电类传感器,分析了光纤布喇格光栅应力传感器的工作原理,设计了基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统并分析了预警过程。所设计的铁路异物侵限监测系统实现了分布式测量、光缆传输、系统集成、实时监测、在线控制等功能,为列车安全运行提供了可靠保障。     

分布式长标距FBG传感技术在桥梁结构监测中的应用研究

为了在桥梁健康监测中准确获得结构变形,对基于分布式长标距光纤光栅(FBG)传感技术进行研究。该方法对FBG传感器进行二次开发,增长其测量标距,采用耐久、力学性能良好的封装材料对其进行封装;根据共轭梁法原理,利用FBG测量到的应变分布计算结构变形。在试验用混凝土"T"梁上安装标距长度为50cm的长标距FBG分布式传感器,并同时安装百分表实测挠度,两者测量结果表明:分布式长标距FBG传感技术可有效监测结构的受力和变形,与百分表所测到的挠度值误差在5%之内。     

预应力混凝土梁早期变形与应力试验研究

结合实际工程,开展了为期1个月的预应力混凝土梁早期变形和应力试验.试验选取有代表性的预应力混凝土梁4片,精密水准仪测量梁的变形,用内埋式钢弦传感器结合应变片进行应变测量.试验表明初始张拉时,梁的弹性变形接近理论计算值; 30 d总的变形为初始弹性变形值的1.5～1.8倍;适当延长加载龄期可以减小徐变变形;梁内应力随时间有所增加,边梁增加幅度大于中梁,但整体而言,增幅不大.     

杭州湾跨海大桥监测系统中应变传感器的优化布点

传感器优化布点问题是大桥监测系统的重要研究课题之一,针对在建的世界上最长的跨海大桥之一———杭州湾跨海大桥,对健康与安全监测系统中应变传感器的优化布点问题进行了研究,该文主要通过基于结构应变模态得到的广义应变能密度对桥梁应变传感器布点进行分析,并且综合考虑实际测试的情况,结合恒载作用下结构的应变情况,得出大桥应变传感器的布点,实现结构状态信息的最优采集。