复合材料加筋板的光纤光栅测试与分析

设计材料用量相同的复合材料帽形加筋板和T形加筋板,基于2种结构的应变规律理论分析和有限元应变计算结果,提出在筋内部铺设光纤光栅的方案,并制作试验模型进行应变试验测试。将理论应变分布规律、有限元应变计算结果、电阻式应变片测试结果和光纤光栅应变测试结果进行对比分析,结果表明,光纤光栅应变测试结果的线性度要优于应变片。对于帽形加筋板和T形加筋板,光栅的单向应变测试结果与有限元计算结果的误差分别为6%和4%,剪切应变误差均为23%,且上述误差均小于应变片测试结果与有限元计算结果间的误差。     

基于光纤光栅的复合材料称重系统的设计

利用复合材料重量轻、刚度大、耐水耐腐蚀和光纤传感器体积小、灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、与复合材料能够很好的结合等优点,以结构合理、构造简单、安装方便、使用寿命长为目的设计称体结构。     

降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

大容量光栅阵列测温技术在隧道火灾监测中的应用

火灾监测系统是公路隧道安全运营的重要保障。文中以莆炎高速三明段公路隧道项目为例,阐述大容量光栅阵列温度传感系统的部署运行方式和报警算法设计。现场模拟测试结果表明,大容量光栅阵列测温火灾报警系统对隧道内环境异常升温情况的报警率为100%,定位精度≤5 m。通过将大容量光栅阵列技术与全同光栅技术和逐点光栅技术进行比较,说明这一新技术在工程应用中的优势。     

基于光纤光栅压力传感器的轨道区段占用检测方法研究

轨道电路是用于检测列车是否占用轨道区段的设备,正确判断其分路状态对行车安全十分重要。当出现轨面生锈或积污等问题时,由于分路电阻过高导致轨道电路分路不良,这将影响分路状态的可靠判定,轨道区段占用检测方法仍存在瓶颈。对此,利用光纤光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)压力传感技术的优势,结合轨道电路的工作原理和轨道动力学分析结果,设计轨道占用检测的系统结构;监测FBG的中心波长漂移量,统计列车进出轨道区段的轮对轴数,通过轴数比较解决轨道电路分路不良时的轨道区段占用检测问题。对光纤Bragg光栅纵向应力特性进行仿真实验,结果表明:FBG的中心波长漂移量和纵向应力的改变成正比,即和钢轨受力形变所产生的弯矩变化成正比,这种应力特性可有效应用于轨道区段的检测问题。     

光纤光栅传感技术在港机金属结构检测中的应用

设备金属结构的状态监测与故障诊断技术不断发展,温度检测、超声波探测、传感器测量、频谱分析、时域分析、应力云图计算、声发射检测等技术得到了广泛应用,目前又开始采用光纤光栅传感技术检测港口机械金属结构。1光纤光栅传感技术的优势光纤光栅传感技术是一种先进的波长调制     

光纤光栅隧道感温火灾报警系统设计

介绍了光纤光栅感温火灾探测技术,分析了该技术在隧道火灾报警系统应用中存在的技术难点,提出了光纤光栅隧道感温火灾报警系统的设计方案,即采用光纤光栅多区复用技术代替光纤光栅多点复用技术,并设计了适合应用领域特点的火灾报警系统.     

基于光纤光栅传感器的隧道火灾报警监测系统

文章比较现有隧道火灾报警技术,提出一种基于光纤光栅传感器的隧道火灾报警监测系统,并且进行了实验研究。在实验隧道中,该系统对0.5m2火灾的最快报警时间为6s,30s内有效报警范围为±20m。     

基于长标距光纤光栅的龙尾港大桥加固监测研究

相较于其他工程结构来说,桥梁工程的安全性意义非凡。当桥梁出现损伤时,对其进行加固补救十分必要。目前已有大量成熟的加固方法用于该领域,维护保障桥梁安全。然而目前的相关研究主要集中在数值模拟和室内试验验证,对于各方法在现场实际工程应用中的效果尚未有详细的研究说明。通过对江西九江至景德镇段一座受损预应力简支空心板梁桥进行加固监测研究,来量化研究预应力钢丝绳加固法和粘贴玄武岩纤维布加固方法对桥梁梁体性能的提升效果,研究结果可以为后续研究提供参考。     

基于光栅传感器的舰船舱室温湿度监测系统设计

由于传统监测系统温湿度采集和感应不稳定,导致监测数据存在严重偏差,设计基于光栅传感器的舰船舱室温湿度监测系统。安装无线通信网络和光栅传感器,改装系统电路连接结构。利用光栅传感器实现实时环境参数的稳定感应与采集,通过无线通信网络将温湿度感应数据传输到上位机,经过计算后显示输出结果,实现对舰船舱室环境温湿度的监测。通过系统功能测试发现与传统监测系统相比,设计监测系统在温度和湿度2个方面的监测偏差均有所下降。