无源型矿用锚杆轴向力监测装置的优化设计

为了得到一种便于观测、无需电源的锚杆轴向力监测装置,提出了一种由显示装置与弹性结构组成的装置。阐述了该监测装置的工作原理,根据显示装置的参数及弹性结构的空间尺寸,确定了该弹性结构各设计参数间的关系,并对弹性结构进行优化及设计。经测试,无源锚杆轴向力监测装置满足观测需求。

充液式无源变色锚杆轴力监测传感器

设计了一种锚杆轴向力充液式无源变色传感器。利用敏感材料在不同形变下传感器显示不同颜色的特点来检测锚杆轴力情况。通过ANSYS对整体可行性进行流固耦合力学仿真并统计敏感材料截面多节点应力来分析颜色均匀特性;对传感器进行压力-颜色关系试验,并分析温差和偏载的影响程度。结果表明:该传感器在不同压力下显示不同颜色,且颜色均匀,易于观测;偏载距离在5 mm内与温差在0~20℃时,对传感器颜色均匀性和灵敏度无影响。

基于光纤光栅传感器的智能螺栓开发及应用

研发了一种基于光纤光栅(FBG)传感器的智能螺栓,其能够实现螺栓预紧力和温度的实时同步监测,从而保障结构安全。文中详细分析了智能螺栓的设计原理,介绍了智能螺栓中使用的FBG应变传感器,并设计了万能试验机标定试验以验证智能螺栓的性能,智能螺栓与轴向力的线性拟合系数可达0.999以上。文章最后,在实际工程中使用智能螺栓对盾构式管片进行长期监测,监测数据的分析结果更进一步地证实了智能螺栓性能的可靠度,说明了智能螺栓能够有效地应用于实际工程。