风洞天平实时载荷监测方法研究

针对当前风洞天平应用环境越来越复杂,但却缺乏有效的安全监测手段的现状,提出了一种基于应力叠加原理的风洞天平实时载荷监测方法;首先,分析天平受力情况,基于工程经验、天平应力集中位置以及应变计粘贴位置等因素划分危险载荷监测区域;其次,基于有限元方法对天平进行网格划分,计算载荷监测区网格节点的应力影响系数;最后,结合天平六元信号输出实时计算载荷监测区的节点应力值,并与有限元理论计算结果和静态校准加载结果进行对比验证;验证结果表明,有限元理论验证准度优于0.02%,静态校准加载验证阻力元准度优于10%,其余5元准度均优于4%;证明本方法具有较高的计算准度,能够满足风洞天平实时载荷监测的使用需求,具有较高的实际应用价值。

超大直径泥水盾构常压换刀装置载荷实时监测系统设计及应用

超大直径(直径≥14 m)泥水盾构刀具在软硬不均地层受交变载荷作用,掘进参数选取难,刀具更换频繁,常压换刀装置刀座螺栓易发生过载失效、松动等问题,严重影响隧道施工安全。为实现对换刀装置载荷实时监测、感知载荷数据来指导施工,以汕头苏埃通道工程为依托,提出一套基于光纤光栅技术的载荷实时监测系统。该监测系统利用智能螺栓在泥水环境中对螺栓载荷进行测量,通过无线通信技术传输信号,最后基于数据采集软件对载荷数据进行存储、分析。结果表明:1)该系统能够在恶劣的泥水环境下克服复杂电磁环境,稳定可靠地对载荷进行监测;2)盾构在软硬不均地层掘进时,螺栓轴力载荷呈周期性变化且因安装位置不同差异性较大,利用软硬不均地层螺栓轴力载荷差异可估算岩石侵入高度并指导刀具配置;3)通过对螺栓轴力监测能够发现螺栓松动、预紧力衰减现象,有助于及时抽检刀具、加强螺栓防松措施,对降低施工风险很有必要。该系统可用于载荷实时监测、螺栓松动识别、岩石侵入高度估算等,对盾构施工具有一定指导作用。