新型光纤加加速度传感器在振动台试验中的应用

目前在结构振动和地震动测量中,主要关注位移、速度和加速度响应,而忽略了加速度的微分(即加加速度)。结构的加加速度响应与舒适度和结构损伤演化密切相关,已经开始受到工程技术人员的重视。在土木工程领域,加加速度传感器尚未被成熟地应用于工程项目或结构试验中。介绍了一种基于微分Mach-Zehnder干涉仪的新型光纤加加速度传感器,可直接测量结构的加加速度响应。将该传感器直接布置于振动台台面进行了0.1~100.0 Hz的正弦扫频校准振动测试,试验结果证明该传感器具有良好的工作性能,由采集的加加速度积分获取的加速度时程与振动输入的相关系数达到了0.976。同时,将该加加速度传感器应用于某超高层模型结构的振动台试验,采集超高层结构加加速度时程响应。试验结果表明该超高层结构顶部的加加速度放大效果超过了6倍,鞭梢效应显著。试验中采集的加加速度响应也为进一步开展该抗震新参量的研究提供了数据支撑。该新型光纤加加速度测量仪器在地震工程领域具有广阔的应用前景。

Measurement of Angular and Linear Accelerations Using Linear Accelerometers

In order to solve the problem, which may be encountered by those former schemes, such as six accelerometer, nine accelerometer configuration, under specific conditions, a ten accelerometer configuration was presented to compute the rotational and translational accelerations of a rigid body, based on well known kinematics principles. The theoretical analysis shows that the configuration can meet the requirement. The simulation results of this scheme show promise for measuring a rigid body's rotational and translational accelerations.