应变测量

摘要： 针对当前微带天线传感器应变测量灵敏度较低的问题,对基质结构进行研究,设计了一种带空气层的复合基质天线传感器。结合遗传算法应用HFSS软件对传感器结构参数进行优化设计,仿真研究最优解下的复合基质天线传感器“谐振频率-应变”关系。对所设计的复合基质天线传感器进行拉伸对比试验,其应变测量灵敏度是传统微带贴片天线传感器的3.19倍。仿真和试验结果均表明,带空气层的复合基质天线传感器,能够带来应变测量灵敏度的提高。

摘要： 为了改善在复杂电磁环境下应变测量的性能,提出了一种基于光电振荡器(OEO)和高双折射(Hi-Bi)光纤的新型应变测量方案。应变会引起Hi-Bi光纤中快慢轴上传输的2个正交偏振光之间的相位差改变,通过合理控制输入到马赫-曾德尔调制器的光信号的偏振态,将该相位差变化映射至OEO振荡微波信号的频率变化,进而通过监测频率变化实现应变的解调。理论分析和实验结果表明,OEO产生的振荡微波信号频率与应变呈线性关系,所提应变测量方案的灵敏度为-369.3 Hz/με。

摘要： 飞机在跑道上滑跑、起飞与着陆过程中的发动机外物撞击监测对其飞行安全保障至关重要。为监测识别发动机工作过程中的外物撞击事件,通过风扇叶片外物撞击模拟试验平台开展外物撞击模拟试验,采用应变测量的方法对叶片应力进行实时测量与分析,实现风扇外物撞击事件监测识别的目的。试验与分析结果表明:获取了数值模拟与应变测量的风扇转子叶片结构特性图,数值模拟与试验测量动频最大误差为0.86%;外物撞击使叶片的一阶动频幅值发生较大的增加,通过试验过程中的应变测点时频图可监测识别外物撞击事件发生的时刻、频次与位置等。

摘要： 柱式传感器常被用作压力传感系统,其表面粘贴的布拉格光栅(FBG)受到压力作用后感受到的应变与基底所产生的应变并不一致,导致系统的精度受限。本文首先建立起基底到FBG应变传递的理论模型,判断影响精度的因素,然后利用有限元仿真软件进行力学仿真,模拟粘接层弹性模和厚度对传感系统精度的影响,给出仿真曲线,验证理论建模正确性并为后续实验提供指导。实验结果表明,理论建模、有限元仿真和实验结果具有大致相同的趋势,经过反复实验,粘接层厚度在0.2 mm,弹性模量在10^(9) Pa左右,应变传递效率最高,传感系统的精度也提升到0.5%以内,大大提升了基底到光栅的应变传递效率。

摘要： 东北亚大陆于晚中生代时期发生了大规模地壳伸展,发育变质核杂岩和不对称花岗岩穹隆,其伸展剪切机制一直是构造研究的重要内容之一。中蒙边界东南段沿北东向展布了罕乌拉、纳兰和宝德尔等3个不对称花岗岩伸展穹隆,主体均为晚中生代花岗岩侵入体,岩体西北缘发育韧性剪切(糜棱岩)带,并被后期高角度正断层所围限,整体为穹隆状。根据罕乌拉穹隆韧性剪切带内强变形中粗粒钾长花岗岩(133±1 Ma)和弱变形细粒花岗岩(128±2 Ma)的构造关系及其锆石U-Pb年龄,推测该穹隆内岩体可能为同伸展岩体,韧性伸展时间在133 Ma之后并持续至128 Ma或更晚,与同区其他穹隆发育时限相同。笔者用R_(f)/ф方法测量了3个穹隆剪切带内糜棱岩中长石的有限应变轴率,利用Hsu图解获得其应变类型为平面压扁应变(k=0.5)。用长石极莫尔圆法、刚性颗粒网法和C轴石英组构法估算了韧性剪切的长期变形过程,得到糜棱岩的平均运动学涡度值为0.68~0.74,表明这些穹隆的韧性剪切作用主要是纯剪切和简单剪切分量几乎相等的一般剪切作用。石英斜向条带法测得的韧性变形后期的运动学涡度值为0.87~0.99,平均值为0.93,表明韧性变形由一般剪切为主转变为简单剪切为主。然而,由C’法(伸展褶劈理法)获得的运动学涡度值为0.53~0.74,平均为0.68,表明递进变形中的晚期增量应变主要是纯剪切,可能指示了后期同伸展岩浆持续上涌导致穹隆整体抬升和剥露。估算结果表明,这些穹隆的韧性剪切拆离带由一般剪切作用形成,前期单剪组分逐渐增加,后期因岩浆上涌和整体剥露抬升,简单剪切分量降低,以纯剪切作用为主。对比同时期早白垩世东北亚地区其他伸展穹隆和变质核杂岩,认为此种剪切模式可能具普遍意义。

摘要： 提出一种温度自补偿组合电桥式的车钩多元载荷测量系统及解耦识别方法。首先,考虑纵向拉伸、点头、摇头弯曲作用下钩体对称面的应变特性,建立基于四钩面应变和、对称钩面应变差感知的纵向拉伸、横向摇头与垂向点头载荷识别理论模型;然后,通过在各钩面布置正交组合应变阵列并进行组桥设计,实现对各钩面的应变四则运算和日照差异导致的温度零漂自适应补偿,并通过温度补偿试验与常规功能桥路进行对比;最后,通过多向加载试验对车钩载荷识别系数进行标定,并对标定的理论模型进行耦合随机加载验证。研究结果表明:该车钩多元载荷测量方法可有效补偿温度漂移,三向载荷的识别精度在2 kN以内,可以满足现场实际工程应用需求。

摘要： 后桥衬套是汽车底盘系统中重要的零部件之一,其压出力是关键的性能评价指标。结合扭力梁后桥的结构特点,创新设计了一种操作简便、易携带的后桥衬套压出装置;在压出装置的测力杆上,利用T型应变片搭建惠斯通全桥电路,实现了后桥衬套的压出力测量。实验表明:设计的测量方法与装置不仅能够完成后桥衬套的压出力测量,同时能测量后桥衬套的压入力,具有广泛的使用价值与应用前景。

摘要： 针对现有的滚动直线导轨副测量方法无法对滑块受载进行在线监测以获取真实工况数据的不足,提出了基于应变测量和LoRa无线传输相结合的测量和监控方法。首先,对滑块的应变状况及监测电路的布置位置进行了分析,提出了弹性梁模型定性地分析了滑块侧壁的应变状况,并用有限元分析加以验证;其次,基于惠斯通全桥和LoRa通信分别搭建了应变采集调理电路及无线传输电路;最后,进行了滑块应变的监测试验,对不同外载荷下的应变进行实时采集和传输,其结果显示搭建的系统能够获取不同载荷水平下的滑块侧壁等效应变,其值在400~600微应变的范围内。该研究可以通过实时采集并传输滑块应变来监测其真实工况受载,对实现数控机床的运行状态智能化监测具有重要意义。

摘要： 将光纤布喇格光栅(fiber bragg grating, FBG)传感器粘贴在装甲车油箱表面多个位置,利用振动试验台以标准的5个行程的路谱使油箱发生随机振动,测量了出现裂缝损伤时FBG传感器的波长变化。实验结果表明,裂缝损伤出现时FBG传感器波长发生突变,损伤出现一段时间后FBG传感器的波长变化速率增大,与损伤未出现时相比有显著的变化,验证了提出的装甲车辆油箱损伤识别方法的可行性。

摘要： 为了评价摩擦起升系统主轴单元的可靠性,采用应变测量是一种重要的方法。搭建了摩擦起升系统试验台,该试验台可对其主轴单元施加周期性变化的载荷,进行试验载荷下的力学分析,在Pro-E中建立主轴单元三维模型,在ANSYS中进行有限元分析。根据分析结果,初步选择了应变片的测量点,分析主轴单元的振动模态形状,在此基础上利用模态保证准则(MAC)在粒子群优化(PSO)算法中对测点的数量和位置进行最终决定,开发了无线测量系统,从优化的测量位置获取应变信号。试验结果验证了本文所采用方法的有效性,并揭示了主轴单元在运行过程中的应变变化情况。

摘要： 固体推进剂在高强度或者急剧变化的力、温度等影响下可能产生较大局部形变,其应变量监测对固体发动机的健康性评估有重要意义.针对现有测量系统的诸多不足,如使推进剂表面局部应力集中、难以贴合、需要线缆连接耗时耗力等问题,提出弓形梁无线应变测量传感器的设计方案,并进行了仿真验证分析.该传感器包括弓形梁弹性结构和包含薄膜应变计及RFID模块的标签.对弓形梁的应变传递在理论计算的基础上进行ANSYS仿真,对比其结果表明弓形梁能有效可靠地将无法测量的大应变转换到应变片可测量的范围内进行测量,为大应变测量提供解决方案.该设计可以实现对推进剂的应变进行多点实时无线监测,具有显著的应用价值.

摘要： 应变测量对于等重型压机大型机械结构的设计和安全运行非常重要,应变电测法和数字图像相关法由于其原理和操作上的特性,不能很好的完成现场测量工作,本文提出了基于规则直线标记的图像测量技术和相关装备,具有安装方便,操作简易,测量结果准确的特点,具备满足现场应变测量的实力.

摘要： 应变测量对于重型压机等大型机械结构的设计和安全运行非常重要,应变电测法和数字图像相关法由于其原理和操作上的特性,不能很好的完成现场测量工作,本文提出了基于规则直线标记的图像测量技术和相关装备,具有安装方便,操作简易,测量结果准确的特点,具备满足现场应变测量的实力.

摘要： 针对液体火箭发动机冷试验应变测量的特点与要求,本文深入开展了光纤光栅应变测量技术的研究,突破了光纤光栅传感器的5～40°C温度范围内温度补偿关键技术,结合有限元仿真规范了光纤光栅传感器的粘贴工艺流程.研制开发了一套光纤应变测量系统,可以实现-3000～+3000με范围内的应变的测量,并在Visual Studio平台下自主开发了数据处理及分析系统,通过调用3D Max程序实现了三维模型应变分布实时显示.本套系统已应用于某型号发动机游机框架静力加载冷试验中,测量结果与应变片测量结果吻合度很高,具有测量准确度高、结构简单、测量网络简洁、易于实现分布式测量等特点,可推广发动机及其他军工产品关键部件的应变测量中去.

摘要： 为了满足航空航天特殊环境及安装条件下传感系统的需求,国内外学者对光纤光栅传感技术进行了大量的研究工作.在航空航天领域的研究、试验任务中,应变是需要测量的常见参量.随着科技的迅速发展,光纤光栅技术应用在应变测量领域及温度测量领域,特别是大应变,高温度等严苛环境下的测量需求,有着很大的应用前景.结构的应变参量对飞行器的性能及工作效率有着重要的影响.本文讨论了各种封装结构和材质的温度与应变光纤光栅传感技术,并且针对航空航天领域的应用特点,进行对比分析.

摘要： 在液体火箭发动机静力或振动载荷冷试验中,需要准确测量结构关键部位应变值的大小,以确定发动机的应力集中部位或薄弱环节的结构强度和力学性能,这对于研究发动机的性能及安全特性具有非常重要的意义.针对液体火箭发动机冷试验应变测量的特点与要求,西安航天计量测试研究所深入开展了光纤光栅应变测量技术的研究,突破了光纤光栅传感器的5°C～40°C温度范围内温度补偿关键技术,结合有限元仿真规范了光纤光栅传感器的粘贴工艺流程.研制开发了一套光纤应变测量系统,可以实现-3000με～+3000με范围内的应变的测量,并在Visual Studio平台下自主开发了数据处理及分析系统,通过调用3D Max程序实现了三维模型应变分布实时显示.本套系统已应用于某型号发动机游机框架静力加载冷试验中,测量结果与应变片测量结果吻合度很高,具有测量准确度高、结构简单、测量网络简洁、易于实现分布式测量等特点,可推广应用于发动机及其他军工产品关键部件的应变测量中去.

摘要： 光纤光栅因其质量轻、灵敏度高、抗干扰能力强等特点成为航空结构监测领域广泛应用的光学测量技术.本文针对表面粘贴式光纤光栅建立应变传递模型,获得基体真实应变与传感器感测应变之间的函数关系.结合有限元仿真,分析传感器安装结构的应变场分布,得到应变传递率分布曲线.通过设计建造光纤光栅应变校准系统,实验验证了传递模型的准确性,结构表明,在0-3000με测量范围内,模型的平均误差为5.48％.研究提高了表面粘贴式光纤光栅传感器应变测量的准确性,为光纤光栅在航空结构健康监测过程中的应用提供了理论依据.

摘要： 首先说明了传统应变测量的基本原理与方法,方法虽简便易行,但精度不够高.为此,采用多点高精度测量并辅以高速计算的方法.使测量精度大大提高.接着以1/4桥为例,分析了近似测量方法和精确测量方法的区别;给出了考虑线组时的模型及测量方法,分析了惠斯通电桥的方法以及导线电阻对测量的影响，该方法能够真正测出绝对应变值大小和线组阻值.

摘要： 光纤光栅作为一种新兴的传感器件，具有体积小、精度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、结构形式灵活、测量对象广泛、可分布或者准分布式测量、寿命高等传统传感器无法比拟的优点，正逐渐在建筑、桥梁、水利、航空等领域取代传统传感器成为主流。由于光纤光栅对应变和温度均敏感，故将其作为应变传感器时，排除温度带来的测量结果偏差—即温度补偿，具有十分重要的意义。由于在精度、可靠性、测量便捷性等方面的优点,光纤光栅传感器在近年来的结构应变测试领域获得了极大地发展.光纤光栅传感器对与应变和温度均发生敏感,故为获得准确的应变数据,温度补偿技术即成为关键.本文在阐明光纤光栅测量原理与温度特性的基础上,针对封装型光纤光栅的总温度特性系数进行了探究,可实现直接算法计算.具体手段采用恒温环境和等强度梁平台进行逐级加温,获得一定载荷下温度与传感器应变输出间的对应关系,通过大量试验数据拟合得出总温度特性系数.经过验证试验,采用该经验系数算法的温度补偿率最高为3.55％,优于参考光纤光栅方法,较好的实现了光纤光栅应变测量的温度补偿.

摘要： 为校准电阻应变数据采集系统的上升时间,使用电阻桥网络设计构建模拟阶跃应变激励源,通过高速电子开关的通断控制电阻的接入,产生快沿阶跃电阻信号,获取阶跃响应,完成应变数据采集系统上升时间评价,并进行了不确定度评定,不确定度可达0.5％(k=2).

摘要： 本发明提供一种应变分布测量系统及应变分布测量方法。本发明的课题为减少材料试验机的用以测定试验片的应变分布的用户工时。应变分布测量系统(100)包括：拉伸试验机(1)，使试验片(TP)变形来测定试验片(TP)的材料的机械特性；以及应变分布测量装置(200)，测量试验片(TP)的应变分布，并且应变分布测量装置(200)基于试验片(TP)的主面(MF)的反射率及偏光特性中的至少任一者的分布，来测量试验片(TP)的应变分布。

摘要： 应变测量条(1、100)和带有该应变测量条的金属带，该应变测量条带有第一测量栅格(2、102)、第二测量栅格(3、103)和基质(4)，在基质(4)上，两种测量栅格(2、3或102、103)布置在共同的平面(9)内。为了实现廉价的并且能以相对于温度干扰量稳定的方式在测量结果中进行补偿的应变测量条(1、100)，提出的是，多层的基质(4)具有金属层(5)和电绝缘层(6)，由压阻材料(10.1、10.2)构成的两种测量栅格(2、3或102、103)印制到电绝缘层(6)上。

摘要： 本发明涉及一种无线精密应变测量装置和一种无线精密应变测量方法，包括机箱、设于机箱上的控制面板、以及设于机箱内部的测量模块、WiFi模块；所述控制面板用于实现人机交互；所述测量模块包括数字控制模块和精密电源模块；所述精密电源模块包括恒温基准源、精密可调电压源、精密电压测量电路、应变电桥驱动电路和应变电桥测量电路；所述数字控制模块包括处理器、调试接口、串口、WiFi模块接口。实现一个高精度电压表同时校准系统的输入、输出，可减少使用校准仪器的数量，提高校准速度。

摘要： 本发明涉及一种应变测量装置，其包括至少一个丝状应变传感器（4）、长线性结构的支撑件（1）、以及加强元件（3），丝状应变传感器（4）位于支撑件（1）上。本申请还涉及包括有孔（53）的一种结构构件（5），所述孔（53）容纳所述应变测量装置的丝状应变传感器的至少一个测量区域（43）以及粘结剂。此外，本申请还涉及用于测量结构构件（5）内的指定方向上的应变的方法。

摘要： 一种用于应力和/或应变测量系统的应力和/或应变测量单元(10)，具有：参考触点(14)、传感器触点(16)和集成到半导体材料中的第一电流镜电路(18)，该第一电流镜电路具有能附接或已附接在该参考触点上的第一传导路径(18a)和能附接或已附接在该传感器触点上的第二传导路径(18b)，该第一传导路径包括至少一个第一晶体管(T1)，该第二传导路径包括至少一个第二晶体管(T2)，能够为该第一晶体管的第一反转沟道定义垂直于该第一反转沟道定向的半导体材料第一晶向并且能够为该第二晶体管的第二反转沟道定义垂直于该第二反转沟道定向的半导体材料第二晶向，该第一晶向相对于该第二晶向倾斜地定向。

摘要： 本发明公开了一种基于纵向应变测量热膨胀仪同步测量径向应变的方法，该处理方法将纵向应变测量用刚玉或石英支架顶杆进行改造以达到同时测量纵向应变和径向应变的目的；将刚玉或石英支架顶杆与样品接触的端部增设带支撑簧片的杠杆部件，杠杆前端在支撑簧片的作用下与测试样品紧密接触，杠杆后端与角度或长度引伸传感系统连接从而获取角度或长度变化，由此获取的角度或长度变化通过计算即可获得测试样品的径向应变；本发明解决了现有纵向应变测量热膨胀仪窄小空间无法增设耐高温直接接触型伸长计及光学伸长计进行径向应变的测量的缺憾，拓展了纵向应变测量热膨胀仪的应用功能，且改造方法简便易行。

摘要： 应变测量条(1、100)和带有该应变测量条的金属带，该应变测量条带有第一测量栅格(2、102)、第二测量栅格(3、103)和基质(4)，在基质(4)上，两种测量栅格(2、3或102、103)布置在共同的平面(9)内。为了实现廉价的并且能以相对于温度干扰量稳定的方式在测量结果中进行补偿的应变测量条(1、100)，提出的是，多层的基质(4)具有金属层(5)和电绝缘层(6)，由压阻材料(10.1、10.2)构成的两种测量栅格(2、3或102、103)印制到电绝缘层(6)上。

摘要： 本发明公开了一种用于测量地震应变波的分量式钻孔应变仪及其测量方法，应变仪包括：钻孔探头为筒体结构；第一水平向测量激光干涉仪探头、第二水平向测量激光干涉仪探头、第三水平向测量激光干涉仪探头、第四水平向测量激光干涉仪探头、第一垂向测量激光干涉仪探头、第二垂向测量激光干涉仪探头和一个垂向应变测量激光干涉仪探头分设在所述钻孔探头内壁上；各激光干涉仪探头分别与应变仪主机电气连接。通过多个激光干涉仪探头能测量出任意入射的地震应变波，实现了对三维应变场的地震应变波的准确测量。

摘要： 本公开是关于一种应变测量装置及应变测量方法。该应变测量装置包括测量杆，测量杆用于并联在目标被测件上，所述测量杆包括依次连接的第一连接杆、靶标件和第二连接杆，所述第一连接杆与所述第二连接杆相离的端部分别与所述目标测试件连接；其中，所述第一连接杆与所述第二连接杆的材料弹性模量至少为所述靶标杆的材料弹性模量的五十倍。本公开提供的应变测量装置，应变测量精度更高。

摘要： 本实用新型提供了一种测量薄膜、平面应变场测量装置和平面应变场测量系统，其中，测量薄膜用于对待测物表面进行实时应变场测量，其包括：传感层，传感层包括层本体、多个应变测量传感器和温度补偿传感器，其中，多个应变测量传感器设置在层本体上，且其布局根据待测物表面确定，温度补偿传感器设置在层本体上，温度补偿传感器用于抵消温度变化对应变测量传感器测量待测物表面的实时应变场的测量结果的影响。本实用新型解决了现有技术中的无法对待测物表面进行二维平面实时应变场精准测量的问题。