本文關(guān)鍵詞：微型FBG土壓力傳感器的優(yōu)化設(shè)計及其模型試驗(yàn)應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文針對地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn),特別是針對含水地質(zhì)結(jié)構(gòu)的模型試驗(yàn)中土壓力測量的不足,利用光纖光柵體積小、易封裝、防水抗腐蝕、防電磁干擾等特點(diǎn),基于短柵距光纖布拉光柵(Fiber Bragg Grating,FBG)設(shè)計了適用于地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)的微型FBG土壓力傳感器。采用有限元力學(xué)仿真對傳感器的膜片尺寸、傳感器厚徑比進(jìn)行優(yōu)化,得到傳感器在0~1MPa土壓力測量范圍內(nèi),直徑20mm、高度為0.2mm的圓平膜片靈敏度高且不易造成FBG光譜畸變,厚徑比為0.16(H:4mm/D:25mm)的傳感器測量結(jié)果更可靠且對被測巖土介質(zhì)影響較小。標(biāo)定試驗(yàn)表明,傳感器在0~1MPa壓力范圍內(nèi)具有很好的重復(fù)性與一致性。將該傳感器應(yīng)用于海底隧道模型試驗(yàn),監(jiān)測隧道開挖過程的圍巖應(yīng)力釋放規(guī)律,該傳感器很好地監(jiān)測了隧道從迅速失穩(wěn)到逐漸穩(wěn)定的變化過程,從而證明了設(shè)計的微型FBG應(yīng)用于模型試驗(yàn)的可行性。
【作者單位】： 山東大學(xué)光纖傳感技術(shù)與工程研究中心;山東大學(xué)蘇州研究院;山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 光纖布拉格光柵 土壓力傳感器 模型試驗(yàn) 厚徑比優(yōu)化
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41472260);國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41202206) 蘇州市科技計劃項(xiàng)目(SYG201306)資助
【分類號】：TU411
【正文快照】： 0引言在巖土工程中,研究復(fù)雜巖土體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度破壞及變形失穩(wěn)機(jī)理,對工程安全及災(zāi)害防控具有十分重要的意義。地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)是研究這類問題的有效方法,通過對特定工程地質(zhì)體進(jìn)行縮尺,依托可靠的自動檢測手段,獲取復(fù)雜地質(zhì)體在典型擾動下關(guān)鍵參數(shù)的變化特征,從而為實(shí)際工程

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本文編號：427285