本文選題：傳感器 + 最大主應(yīng)力��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,光纖光柵(FBG)傳感技術(shù)迅速發(fā)展,并在各類土木結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測中扮演著重要的角色。然而,在道路工程領(lǐng)域,專為道路設(shè)計研發(fā)的傳感器并不多見。本文針對道路工程領(lǐng)域難以監(jiān)測的最大主應(yīng)力和層間位移,基于3D打印技術(shù)開發(fā)了新型路用最大主應(yīng)力和和層間位移傳感器,并通過一系列試驗驗證了傳感器的穩(wěn)定性和有效性。3D打印為近年來迅猛發(fā)展的一項技術(shù)。利用3D打印技術(shù)制作傳感器,可以大大縮短傳感器制作時間,降低其開發(fā)成本,并實現(xiàn)一些復(fù)雜的設(shè)計。本文首先驗證了利用3D打印技術(shù)制作傳感器的可行性。之后針對最大主應(yīng)力和層間位移的特點,設(shè)計出新型路用傳感器,并對其靈敏度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行理論推導(dǎo)及驗算,并利用3D打印技術(shù)完成了傳感器的制作。針對制作出的傳感器,首先進(jìn)行室內(nèi)標(biāo)定試驗,研究其在最簡單受力狀態(tài)下的響應(yīng)情況。對于試驗中出現(xiàn)的波長偏移問題,將傳感器原有設(shè)計進(jìn)行改進(jìn),增加了溫度補(bǔ)償機(jī)制。在此基礎(chǔ)上,對主應(yīng)力傳感器進(jìn)行單軸壓縮試驗,研究其在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下測試的穩(wěn)定性,并據(jù)此重新設(shè)計3種不同厚度的主應(yīng)力傳感器,探求其多角度受力情況,并詳細(xì)制定了傳感器的埋設(shè)方案。最后,對兩種傳感器進(jìn)行現(xiàn)場實測。研究其在真實路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的受力狀態(tài)下測試的準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)土壓力傳感器相比,主應(yīng)力傳感器的響應(yīng)范圍更大,且測試結(jié)果更貼近理論解。
[Abstract]:In recent years, fiber Bragg grating (FBG) sensing technology has developed rapidly and plays an important role in the health monitoring of various civil structures. However, in the field of road engineering, there are few sensors specially developed for road design. Aiming at the maximum principal stress and interstory displacement which are difficult to monitor in the field of road engineering, a new type of sensor of maximum principal stress and interlayer displacement is developed based on 3D printing technology. A series of experiments have proved that the stability and effectiveness of the sensor. 3D printing is a rapidly developing technology in recent years. Using 3D printing technology to make sensor can greatly shorten the time of making sensor, reduce its development cost, and realize some complex design. Firstly, the feasibility of using 3D printing technology to fabricate sensor is verified in this paper. Then, according to the characteristics of maximum principal stress and interlayer displacement, a new type of road sensor is designed, and its sensitivity, structural strength and other indexes are theoretically deduced and checked, and the sensor is fabricated by 3D printing technology. The sensor was calibrated in laboratory to study the response of the sensor under the simplest loading condition. The original design of the sensor is improved to increase the temperature compensation mechanism. On this basis, the uniaxial compression test of the principal stress sensor is carried out, and the stability of the principal stress sensor under the complex stress state is studied. According to this, three kinds of principal stress sensors with different thickness are redesigned to find out the multi-angle force. The embedded scheme of the sensor is worked out in detail. Finally, the two kinds of sensors are measured on the spot. The accuracy of the test under the stress state of the real pavement structure is studied. Compared with the traditional earth pressure sensor, the response range of the principal stress sensor is larger, and the measured results are closer to the theoretical solution.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1927777