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文檔簡介
1、光纖光柵是一種波長調(diào)制型的濾波器件,因其具有抗電磁干擾能力強、占用質(zhì)量輕、空間小、絕緣性能好、能多點復(fù)用、能埋入待測結(jié)構(gòu)內(nèi)部等優(yōu)點,目前已經(jīng)在大型工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測中得到了廣泛的使用。本文在高鐵路基動力學(xué)足尺(1∶1)實驗?zāi)P推脚_上,采用光纖光柵傳感技術(shù)對鋼軌的受力特性進行了相關(guān)的研究;同時,用圓柱形鋼筋模擬軌道扣件螺栓的受力情況,這對分析和診斷高鐵軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性具有深遠的意義。
本文研究的工作主要包含在以下三個方
2、面之中:
(1)將鋼軌簡化為簡支梁模型,通過Abaqus有限元分析軟件(Finite elementanalysis software)對該簡化模型進行受力仿真,得出在荷載作用下鋼軌沿軸向的應(yīng)力分布情況,并以此仿真結(jié)果作為參考依據(jù),將光纖Bragg光柵粘貼于實驗室高鐵路基足尺實驗?zāi)P偷匿撥壣线M行實驗。通過激振器模擬不同加載條件,測量不同車重和車速荷載作用下軌道的受力變化情況。從實驗結(jié)果中可以看出,現(xiàn)有模型的軌道系統(tǒng)存在13Hz
3、左右的固有頻率,對應(yīng)于252km/h的列車車速。當(dāng)車速達到這一特征速度時,鋼軌所受到的應(yīng)力最大。
(2)分別對光纖光柵的應(yīng)變以及溫度傳輸特性理論進行了系統(tǒng)分析。為了解決螺桿等圓柱形物體表面的溫度補償問題,以材料的泊松比v為線索,基于圓柱形物體表面的軸向應(yīng)變與環(huán)向應(yīng)變的比值|εh/εa|等于待測物材料的泊松比v這一關(guān)系,設(shè)計了一種應(yīng)用于螺桿等圓柱形物體表面雙光纖Bragg光柵應(yīng)變檢測方案。這種雙光纖Bragg光柵結(jié)構(gòu)的應(yīng)變傳感器
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