锚头内部非对称横向作用力对植入式FBG传感器传感性能的影响分析

锚头内部分布式应变测量是“智能缆索技术”的关键难题。通过对锚头内部轴向分布式应变监测方案的分析,推导了在非对称横向作用力作用下,FBG 两个偏振方向的中心波长变化关系式。利用 ABAQUS 建立了 LMLPES7-211 型典型锚头结构的有限元仿真模型,在给定约定边界条件下对锚头内部结构的受力状态进行了模拟计算分析,获得了不同锚固深度传感器植入位置的横向应力值。根据典型位置非对称横向作用力值仿真分析了不同锚固深度横向作用力对 FBG 传感器性能的影响,分析发现由于 2 个方向的应力大小不同,虽产生较小的应力双折射现现象,但 FBG 径向 x,y 方向的波长差值均小于 1 pm,且输出光谱也未出现裂变、抖动的情况,说明传感器植入位置处锥形锚杯横向作用力对FBG 应力双折射的影响较小,可不考虑其影响。