应变监测

摘要： 国内外绝大多数箱涵顶推施工监测的内容均是监测箱涵的水平沉降位移和高速路面的沉降变形,有关箱涵应变监测的相关研究几乎没有。以镇江市长风路下穿扬溧高速公路项目为依托,深入研究在箱涵顶推全过程中,箱体的应变情况。首先介绍现场应变监测研究的全过程,从仪器选择、仪器安装到获取监测数据、数据处理分析、得到相关结论,然后采用MIDAS/NX有限元软件对箱涵顶推工程实例进行施工全过程的数值模拟,并与现场监测数据拟合进行总结分析,该方法对施工过程中箱涵的应变实测数据进行了验证,具有较高的计算精度。研究结果对以后有关箱涵顶推的施工技术与应变监测具有重要的意义。

摘要： 该文研发了一种土体动态应变传感器,能够对铁路路基的土体动态应变进行实时监测,保障路基结构稳定性与行车安全。该文详细阐述了土体动态应变传感器的设计原理,通过试验与理论相结合,试验测试传感器各部分材料性能,分析材料具体适用条件,选择土体动态应变传感器的最优组合,保证土体动态应变传感器的可靠性,适应实际工程的使用情况。

摘要： 在结构健康监测中,为消除温度效应对基坑钢支撑应变的影响,提出了基于数据融合与小波分解的温度效应消除算法,通过改进的卡尔曼滤波融合算法将多通道应变与温度数据进行组间融合,得到一组应变与温度的融合数据。对两种融合数据进行小波分解,通过相关性分析从应变融合数据中提取出由温度效应引起的应变量,利用二次光滑局部线性回归算法建立温度值与应变量之间的回归模型,达到消除温度效应的目的。结合某地铁基坑钢支撑应变与温度的监测数据分析,该算法可有效提取并消除应变中的温度效应,得到基坑结构自身引起的应变量。仿真实验分析表明,该算法相对小波相关性分析法、局部加权回归法、多元回归算法的误差分别降低了71%、69%、16%。

摘要： 提出了一种印刷传感器,用于钢筋混凝土结构的应变测试。采用石墨烯碳油墨和导电银浆分别作为传感和电路材料,以聚酰亚胺薄膜为基底,通过丝网印刷逐层印刷制备。设计了3种电桥电路,通过温度变化、系数标定和钢筋混凝土梁弯曲试验,测试了该印刷应变传感器性能。结果表明:该传感器具有成本低、制备方便、温度变化影响小等优点,其线性度超过0.99,灵敏度最高达到90.4,可以满足钢筋混凝土结构测试需求。

摘要： 对传统差阻式应变计进行优化,以满足较大应变监测和低频振动工况测量的需求。基于常规标距100 mm范围,重新设计差阻式应变计差动结构,并匹配弹性系数合适的波纹结构,以扩大传感器输出范围和满足动态测量需求,保证输出线性。优化后的应变计量程范围达到±2500με,较现有差阻应变计增加67%,非线性误差小于1%;在5~9 Hz范围的低频振动条件下,优化后的差阻应变计频响误差和幅值线性误差均满足要求,动态性能稳定。

摘要： 针对天津某厂房因设备振动荷载较大引发的楼板振动问题,通过对楼板底部和主次梁安装振弦式应变计进行应变监测以及在机器设备对应楼板下安装加速度传感器进行动力测试,对关键受力节点的应力及变形进行结构健康监测分析,评估设备在运行中对楼板结构是否存在安全隐患。通过网络监测平台对监测结果进行实时分析,为厂家安全生产提供科学依据,也为类似工程提供经验。

摘要： 利用自主研制的准静态循环加载和动态冲击加载试验装置,开展了有初始裂纹的火炮身管在不同发射条件下的裂纹扩展和疲劳行为研究。试验结果表明,载荷大小,射弹发数,加载速率和应变率等对身管的裂纹扩展速率与疲劳寿命有着重要影响。试验中应用了基于局部应变的身管健康监测方法,通过测量身管外壁面的应变对其健康状态进行监测。结果表明,裂纹扩展导致外壁面周向应变发生变化,当外壁面应变值急增时身管内壁裂纹发生快速扩展,此时应立即停止加载避免断裂现象的发生。

摘要： 正交异性钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板中UHPC早期收缩较大,在组合桥面板界面约束下会产生较高次内力,存在开裂的风险,进而引发结构的安全和耐久性问题。为此,基于实际工程背景,对含湿接缝的组合桥面板收缩效应开展90 d的自然环境下常温养护静置监测研究,考察组合桥面板UHPC收缩及其引发的次内力发展及分布规律,探究龄期差对湿接缝区域收缩效应发展的影响特点;建立板壳实体有限元模型,通过多模型线性叠加的方法来模拟组合桥面板湿接缝浇筑前后的收缩效应。试验和有限元分析结果表明:在炎热潮湿的养护环境下,UHPC收缩发展经历了早期膨胀、初凝硬化后快速收缩、缓慢收缩以及稳定4个阶段;UHPC在浇筑后约6 h初凝硬化,以此刻应变为参照测得前72 h收缩量约为700×10^(-6),在此期间测得钢板翼缘最大压应变约为78×10^(-6);UHPC收缩在靠近桥面板边缘区域更大,靠近板中心区域更小;湿接缝处在初凝硬化后测得的收缩量比周边区域更小,湿接缝与周边连接完好,收缩引发的UHPC拉应力在湿接缝附近有增加的趋势。研究结果可为含湿接缝组合桥面收缩研究积累监测数据和分析基础。

摘要： 热失控是近年来锂离子电池事故频发的主要原因。电池表面温度在锂离子电池热失控的过程中变化显著,因此可作为锂离子电池热失控的检测对象和预警指标。针对现有的锂离子电池热失控早期监测预警技术受环境影响大、普适性低、精确度差的问题,提出采用光纤光栅传感器对锂离子电池热失控进行早期监测预警。结果表明:锂离子电池表面的温度变化与电池的充放电倍率具有直接相关性,温差的最大值出现在电池充放电的末期;相较于采用的对比参考K型热电偶,光纤光栅传感器具有更快的响应速率,且光纤光栅传感器具有多路复用性,一根光纤即可实现对锂离子电池表面多点位的温度测量;基于提出的虚拟温度(T_(V)),光纤光栅传感器可实现对锂离子电池表面温度和应变的双重监测。

摘要： 为识别混凝土箱型梁桥的超载信息,从该箱梁桥健康监测系统中提取海量应变数据,根据不同异常事件的特点,对监测数据进行预处理,并确定应变监测信号的构成.利用小波变换识别应变异常信号的突变位置和变化值,并与根据有限元分析得到的梁桥初始应变进行比较,识别出超重车产生的突变信号数量.计算超重引起的突变应变信号的捕获概率,进而估算箱梁桥日均超重车数量为187辆,与该桥监测站的同期历史记录相符.

摘要： 针对天然气管道发生相对位移的实际问题,进行了基于光纤光栅传感技术的天然气管道长期应变监测的实验研究.设计了光纤光栅应变监测系统,完成了位于四川达州普光气田采气站的重点保护阀室区域的天然气管道的光纤光栅应变监测系统布设,通过远程模块进行了45天的长期管道应变测试,通过数据分析和对比,计算了管道应变的方向和应变值.

摘要： 针对基于布里渊散射的光纤分布式温度、应变交叉敏感的问题,分析了采用拉曼分布式测温结果对应变测量进行补偿的可行性,并利用OZ optics公司的布里渊分布式温度应变监测仪器和最大测量误差小于1°C的单模光纤分布式测温仪器开展实验验证.实验结果表明,采用单模DTS测温结果对基于布里渊散射的应变测量结果进行补偿,可有效消除温度变化引起的测量误差,确保应变测量精度,应变测量系统误差可控制在50uε左右,测量标准差小于23uε.

摘要： 光栅光纤(FBG)传感器具有抗电磁干扰能力强、精度高等特点,将FBG传感器用于深厚黄土湿陷对地铁隧道结构影响离心模型试验的应变监测中.采用刻槽固定、粘贴封装的保护措施,构建基于离心机的FBG传感器数据采集系统,通过相应的温度补偿措施,测得隧道结构的应变值,得到不同工况下隧道结构的弯矩值变化规律.测试数据相比于传统电阻式应变传感器更为稳定,说明FBG传感器用于离心模型试验应变监测是可行的.试验结果表明:不同诱因引起的深厚黄土地层浸水湿陷,均会对地铁隧道结构产生明显的附加弯矩,半幅非均匀湿陷更容易引起较大的结构变形.

摘要： 地面沉降是一种不可逆的、逐渐积累的地质灾害.长期监测是控制与治理地面沉降的前提.监测过程中地面不同层位的沉降量对于分析地面沉降形成和发展的机理至关重要.分布式光纤感测技术,可对地面沉降进行全断面的监测,是一种有效且精细化的监测手段.本文通过室内模拟9组地下一定深度处的围压,进行土体与光缆拉拔测试,来探究高围压下土体与光缆变形耦合性,提出光纤拉拔效率、最大影响深度等概念,据此来表示光缆与土体变形耦合作用效果.利用连云港沿海地区徐圩钻孔2015-06～2017-06获取的光缆应变监测数据,分析并计算该区域地面沉降年沉降量与沉降速率.结合室内试验得出的光缆-土体变形耦合系数来对直埋式光缆的变形量进行修正,得出年沉降速率为29.46mm/a.并探索了连云港徐圩区的地面沉降与土体地层岩性和海洋地质条件的联系,沿海地区的地面沉降主导因素复杂,受海洋地质作用影响明显.

摘要： 针对黄河堤防应变监测的分布式传感光纤的布设技术展开探讨,提出四种适合黄河堤防应变监测的分布式传感光纤布设方案,包括"T"形布设、近似多边形布设、网格式布设和悬臂式布设,并对比分析各种布设方案的优缺点,结果表明,网格式和悬臂式布设方案能监测到丁坝破坏的最初形势——根石的走失,能更好地预警堤坝的破坏,且悬臂式监测方案可有效判断坝基的变形方式并对形变量进行有效标定.

摘要： 论文针对一种基于RFID微带天线的应变监测技术进行了性能分析与实验验证.RFID微带天线发生形变时,谐振频率也会发生相应的偏移,可利用以上原理来进行应变监测.论文通过对两种不同馈电方式的RFID微带天线的仿真与实验,以探究基于金属阻尼器的应变监测性能,同时研究其主要影响因素.

摘要： 西安迈科商业中心工程地上两栋不等高塔楼在高空设有钢结构连廊,该连廊结构异形、质量大、跨度大施工困难,施工时采用了"地面拼装、液压油缸集群、计算机控制、同步提升、应变监测"的施工技术,高效率、高质量地完成了高空钢连廊提升,该施工技术工艺先进、安全可靠、工期缩短.

摘要： 《建筑与桥梁结构监测技术规范》是国内首部建筑与桥梁结构监测技术领域的国家规范,适用于高层及高耸、大跨空间、桥梁、隔震的工程结构监测以及受穿越施工影响的既有结构的监测;它系统、全面的对多种常用监测方法进行了规范和限定,包括应变监测、变形及裂缝监测、振动监测、风及风致响应监测、地震动及地震响应监测以及索力监测等.本规范的实施将为规范和推动监测技术在我国建筑与桥梁领域的应用和推广发挥重要积极作用.

摘要： 对于有严重安全质量问题的文保建筑物,为保障结构的使用安全,需要紧急对建筑结构进行临时加固处理.以南京浙商银号民国建筑加固工程为例,介绍临时加固技术在该工程中的应用和施工的关键技术,可以对该类工程提供指导.该技术适用于老旧建筑,尤其是文物遗产建筑物发生安全问题时的临时加固处理.使用该临时加固技术处理老旧建筑对原结构的影响非常小,并且具有可逆性.

摘要： 对于有严重安全质量问题的文保建筑物,为保障结构的使用安全,需要紧急对建筑结构进行临时加固处理.以南京浙商银号民国建筑加固工程为例,介绍临时加固技术在该工程中的应用和施工的关键技术,可以对该类工程提供指导.该技术适用于老旧建筑,尤其是文物遗产建筑物发生安全问题时的临时加固处理.使用该临时加固技术处理老旧建筑对原结构的影响非常小,并且具有可逆性.

摘要： 本发明公开了一种可监测沥青路面应变、模量以及应力的集群式应变传感器，涉及应变传感器技术领域，其技术方案要点是包含了多个当量模量各不相同的应变传感器单元，由于柔性套的软化作用和连接杆的分离作用，每个应变传感器单元的测量都不会相互影响，并使得每个应变传感器单元测量方向保持一致，且承受相同的行车载荷，因此每一个应变传感器单元的输出应变仅与其当量模量大小有关；由于每个应变传感器单元与沥青混合料的模量比和应变比满足一一对应的函数关系，且对应函数关系相同，因此根据集群式应变传感器中的每个应变传感器单元的输出应变以及对应模量就可以得到沥青路面实际应变和模量，同时还能进一步计算出沥青路面的应力。

摘要： 本发明公开了一种基于埋入式应变传感器群的沥青路面应变及模量监测方法，在路面结构中埋置不同当量模量的应变传感器来组成应变传感器群，基于应变传感器群与沥青混合料模量比与应变比满足的logistic曲线模型，然后根据应变传感器群的输出求解出沥青混合料的实际应变和实际模量，从而克服了由于温度引起传感器与沥青混合料不协调而导致的测量偏差，实现了任意温度条件下路面结构真实应变响应的准确监测，同时还能进一步监测路面结构的模量；还可在不停车条件下进行沥青路面应变和模量的测量，相较于传统的沥青路面模量静态测量方法更加准确，能够更加准确的判断路面结构的实际健康状态。

摘要： 本发明涉及一种层间应变传感器，所述层间应变传感器包括安装基座和多个应变检测元件，所述安装基座开设有贯通孔，所述安装基座具有第一方向，所述第一方向垂直于所述贯通孔的中心轴线，多个所述应变检测元件安装在所述安装基座的基座外壁和/或所述贯通孔的通孔内壁，且多个所述应变检测元件的应变检测方向均为所述第一方向。上述层间应变传感器、层间应变监测装置以及层间应变监测系统，在进行沥青混凝土的层间应变检测时，基于层间应变传感器的特殊结构设计，可以仅检测第一方向的应变量，避免其他方向应变的干涉和影响，提高检测的精准性、提高检测的灵敏度。

摘要： 本发明涉及应力分布监测技术领域，具体为一种带温度补偿的光纤光栅齿轮应变监测传感器及使用其的应变监测系统和温度补偿方法，应变监测传感器包括应变测量光纤光栅、温度补偿光纤光栅、基座、毛细管和光纤保护外壳；所述应变测量光纤光栅上刻有至少一个应变测量栅区，所述温度补偿光纤光栅上刻有至少一个温度测量栅区；所述基座开设有通孔和凹槽，所述凹槽内设有应变材料层，所述应变测量栅区粘贴在所述应变材料层上；所述温度测量栅区封装于所述毛细管内，所述毛细管置于所述通孔内；所述光纤保护外壳用于将基座固定在齿轮端面上。应变监测传感器结构稳固、可靠性好、工作稳定、可实现分布式测量、准确度更高。

摘要： 本发明公开了一种基于磁性纤维的微应变传感器及应变监测方法。微应变传感器包括磁性纤维主体、第一套筒电极和第二套筒电极；所述磁性纤维主体为直线状结构，两端的接口分别与第一套筒电极和第二套筒电极连接；第一套筒电极能通过第一导线与外部的信号发生装置连接，第二套筒电极能通过第二导线与外部的信号接收装置连接。本发明以磁性纤维作为传感材料，具有高灵敏度的微应变监测能力，且配用的设备简单、信号解析方式简便，有利于实现低成本的结构件微应变实时监测。

摘要： 本发明提供了一种条件生成式对抗网络与载荷应变线性叠加的应变监测方法，进行结构的静力学仿真，获取结构的仿真应变数据；根据仿真的传感器布局，获取结构上的各传感器的应变真实数据，得到结构上测点的应变列向量，进而得到应变权重，利用条件生成对抗网络，使得仿真应变数据学习真实应变数据，得到工况下的伪实验应变数据；通过伪实验应变数据，利用极限学习机，获得测点的应变列向量与模型误差之间的关系进行模型误差修正；根据结构所有点的应变矩阵和应变权重，结合误差修正结果，得到结构上所有点的应变值；本发明利用条件生成式对抗网络降低仿真模型与实验模型之间的差异，通过载荷应变线性叠加算法实现了结构的应变场重构。

摘要： 本发明公开了一种基于应变传感器群的沥青路面应变监测方法，考虑到不同温度下路面材料模量也会不同，从而导致单个传感器测量会存在一定的误差，利用植入应变传感器的沥青混合料长方体试件，通过外贴应变片，在逐级加载模式下，根据应变片测量的应变数据作为实际测量值对应变传感器的测量结果进行修正，保证了应变传感器的输出结果可以真实反映路面结构的实际状态，进一步将不同温度下修正的应变传感器埋入路面结构中，利用拉格朗日插值方法和最邻近外推方法，实现任意温度车辆荷载作用下路面结构真实应变响应的准确测量和监测，对于指导路面结构设计、解释行车荷载作用下路面力学破坏机理和提出合理的预防性养护方案具有重要意义。

摘要： 本发明公开了一种用于隧道应变监测的基于射频识别技术的应变传感器，包括：惠斯通电桥，用于贴附于结构待测变形处的表面，随结构的变形，其两端的电压差值改变；RFID标签，其接口与惠斯通电桥导线连接，用于采集惠斯通电桥的电压差值信号，并将电压差值信号转换为射频数字信号，并发送；RFID阅读器，用于接收RFID标签发送的射频数字信号，并将射频数字信号还原为电压差值信号，并传输；上位机，用于接收RFID阅读器传输的电压信号差值，并根据电压信号差值得出结构待测变形处的应变。使用该应变传感器为非接触式识别，避免了布设大量的数据线；且抗干扰强、识别速度快、寿命长。

摘要： 本实用新型涉及一种应变监测装置及应变监测系统，该应变监测装置，包括：应力应变监测计，为杆状结构，以用于监测被监测物体的应变；固定杆，设有两个，对应设置在应力应变监测计的两端；在固定杆插入被监测物体上的盲孔后，固定杆与被监测物体之间预留有间隙，以用于浇注固化材料，在固化材料固化成固化层后将所述固定杆固定在所述被监测物体上。通过在应力应变监测计的两端设置固定杆，在安装时，使固定杆插入被监测物体的盲孔内，然后在固定杆与被监测物体之间形成的间隙内浇注固化材料，在固化材料固化成固化层后以将固定杆固定在被监测物体上，提高了固定杆在被监测物体上固定的稳定性，保证应变监测装置监测数据的准确性。

摘要： 本实用新型提供了一种管道应力应变检测传感器及管道应力应变监测装置。所述管道应力应变检测传感器包括用于可开合地容纳管道的至少一部分的外表壁的卡箍、用于固定所述卡箍的底座、Z形卡槽、卡块、芯轴、连杆、扭簧、可转动块和应变片，Z形卡槽直接或间接设置在卡箍的侧部中，卡块具有内腔且被卡接在Z形卡槽中；芯轴具有开设在外表壁的环形槽、与应变片连接的内端、以及与可转动块滑动连接的外端，芯轴以穿过卡块的内腔的方式穿接通过Z形卡槽；扭簧套装在芯轴的环形槽上且扭簧的两端与卡块的内腔固定连接，连杆将可转动块与卡块固定连接。本实用新型能够有效实时监测输油管道的应力应变，而且操作方便，成本不高。