分布传感技术论文_朴春德

导读:本文包含了分布传感技术论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光纤,分布式,预应力,光栅,布拉格,布里,外差。

分布传感技术论文文献综述

朴春德[1](2018)在《基于分布式光纤传感技术的浅埋煤层地裂缝分布规律研究》一文中研究指出地表沉陷诱发的地裂缝灾害作为地质灾害中一种地面形变灾害,给采动范围内煤炭企业造成巨大的经济损失。本文针对煤层开采引起的地裂缝发育问题,采用分布式光纤传感技术,通过浅埋煤层叁维物理模型试验,研究刀柱式开采和长臂式开采对覆岩变形的演化特征,分析开采区和遗留煤柱区应变分布规律,提出覆岩破裂角和移动角的确定方法,根据导水裂隙带发育高度,建立开采沉陷引起的地面水平位移预测方法,结合裂隙张开阈值,揭示采煤沉陷地裂缝的分布特征,为矿区采动地裂缝的治理和工作面开采工艺的改进提供理论依据。(本文来源于《第二届中国西部矿山地质环境保护学术论坛论文摘要集》期刊2018-10-31)

张青青[2](2017)在《复杂应力状态下基于区域分布传感技术的结构识别及性能预测理论》一文中研究指出近几十年来,结构健康监测的研究形成的技术成果已在各类土木工程结构上得到初步应用。国际上仅特大桥梁已有300多座安装了各类高价健康监测系统。这些健康监测系统对于应对突发事件等方面发挥了积极作用,但由于存在着较多的问题,仍无法实现“健康”监测,如:现有的传感技术多为点式传感,在应用于体型巨大构造复杂的土木结构时具有一定的局限性;海量监测数据与结构性能的相关性弱,缺乏关键评价指标;传感器种类和数量多,系统构成复杂,海量数据难以有效处理等。国内外不少学者研发了多种的结构损伤识别和定位等的方法,但是由于大跨桥梁结构复杂、体量巨大、冗余度高以及环境因素的影响,将这些方法应用到实桥结构的海量监测数据时还无法保证状态预警和评估的有效性。因此,针对以上问题,本文开发了适用于大型土木工程结构健康监测系统的区域分布传感技术和理论方法。本文的研究内容及创新点如下:(1)基于区域分布传感技术的系杆拱桥(系梁、拱肋)的变形分布识别方法对于系梁的变形分布识别,通过确定系梁上的轴应变分布,并在一种特殊的传感器布置帮助下,从长标距传感器测量的应变中分离出需要的弯曲应变去估计系梁的变形分布;对于拱肋的变形分布识别,由于拱肋截面上的弯矩和轴力都对拱肋的变形做出贡献,将拱肋上由弯矩应变和轴力应变分别引起的曲率作为荷载,施加在其共轭简支梁上,利用该共轭简支梁上计算的弯矩去识别拱肋的竖向变形分布。(2)用于有效估计系杆拱桥变形分布的传感器优化布置方案利用有限元模型和力学模型确定系杆拱桥的多个目标荷载工况,并提取多目标荷载工况下的特征曲线。这样,可从特征曲线上选取一定数目的特征点去拟合该曲线,并使得拟合的误差最小。这组特征点可确定一个传感器优化布置方案;依次增加特征点数目可以确定出多套传感器优化布置方案使得估计的系杆拱桥的变形分布精度最高。(3)基于现场校准测试下的影响线校准以连续梁的影响线校准为例,基于力法原理推导出连续梁的理论影响线公式,通过利用理论影响线去模拟校准测试下的结构响应,并与实测的结构响应对比,得到各个传感单元影响线的校准系数,对理论影响线进行校准,获得实桥的校准影响线表达公式。(4)基于区域分布传感技术的桥梁动态称重方法本方法以结构的影响线表达公式为基础,在没有车轴识别器的情况下,采用桥梁支座附近测量的应变去估计桥梁上的车轴数、车间距和轴重比参数;通过消除轴间距和轴重比对结构响应的最大应变值的影响去修正最大值,利用现场验证工况下修正的最大应变与校准测试下的相应值进行比较识别出车轴重,结合前面识别的轴重比进一步识别出各车轴重。采用最大应变值的方法去识别车重具有鲁棒性和抗噪能力。(5)基于CMIF法的宏应变柔度理论通过和CMIF法识别位移柔度理论对比,本文提出的识别宏应变柔度理论的方法包括应变频响函数矩阵的奇异值分解和应变振型的识别;在识别的应变阵型基础上,通过共轭梁法可识别位移振型;增强频响函数的计算以及基本模态参数的识别。最后,由这些模态参数识别结构的宏应变柔度矩阵。(6)基于桥梁快速评估方法的性能预测理论基于推荐的桥梁快速评估方法得到的名义校验系数,利用影响线将该系数进一步推广,由于实际影响线与理论影响线间的差异,推导出结构的性能退化指标;通过定期对结构进行监测得到的一系列性能退化指标建立退化模型,对结构性能进行预测。(本文来源于《东南大学》期刊2017-06-01)

汪云龙,袁晓铭,殷建华[3](2013)在《基于光纤光栅传感技术的测量模型土体侧向变形一维分布的方法》一文中研究指出开发了一套基于现代光纤光栅传感技术的测试系统和方法,用于测量振动台试验中模型土体内部的侧向变形的一维分布。将分布式光栅传感器黏贴在基底梁上,并植入土体,考虑土体与植入其中的柔性梁共同运动,利用光纤布拉格光栅(FBG)采集植入梁的变形信息,运用连续体力学的方法,计算得到植入梁周围土体的侧向扩展及剪应变沿深度的一维分布。将现代光学传感技术与传统土工试验技术相结合,应用FBG传感器支持单通道多测点,微型轻质及抗电磁干扰等特点,该系统对周围土体扰动小,导线数量也极少,并且信号不受其他传感器电磁信号的干扰。通过一次小型振动台试验,展示了该方法的可操作性,并与加速度记录信号进行对比,验证了方法的适用性。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2013年10期)

弥旭锋[4](2013)在《基于光纤Bragg光栅传感技术的锚杆应力分布规律研究》一文中研究指出锚杆支护是目前岩土工程中普遍应用的支护技术,经济、高效、安全,决定了其在工程领域的应用不断深入。研究锚杆的应力分布规律,是更好的研究锚杆支护理论的前提,也是我们积极探索锚固质量监测方法的理论基础。本文对目前的锚固质量监测方法进行了简单介绍,引入了分布式光纤Bragg光栅监测方法。在分析锚杆受力的基础上,提出了光纤Bragg光栅监测锚杆应力的实验方法。为了确保实验中的锚固力是由岩体、锚固剂、锚杆共同作用产生,在实验室中模拟工程施工中全锚的安装方法,并对其进行了可行性试验。并在室内进行了全锚和端锚两次拉拔实验,实验过程中锚杆杆体上黏贴3个光纤光栅传感器,监测锚杆杆体的应变。基体外围黏贴5组应变片,监测拉拔过程中基体的应变。实验结果表明,光纤Bragg光栅监测的锚杆应力分布规律与理论分析相吻合,基体的应变变化与锚杆的应变变化相似。通过高斯函数拟合的锚杆轴力分布图与实测图相近,并通过对拟合系数的分析,得出在锚杆失效前,拟合系数出现转折,由此可以通过对锚杆应力分布的监测来对实现对锚杆的锚固质量监测。由于光纤Bragg光栅监测系统的自身特点,可以实现24小时在线监测,因此以后可广泛应用于岩土工程中的支护质量监测,并可在锚杆失效前进行预警。(本文来源于《西安科技大学》期刊2013-06-30)

章陈瀑[5](2012)在《基于磁通量传感技术有粘结预应力沿程分布研究》一文中研究指出随着科学技术的不断发展,预应力混凝土结构以能改善结构使用性能、充分利用高强材料、具有良好的经济性等优点,在土木工程领域内大量运用,尤其在大跨度桥梁结构中采用预应力混凝土更为普遍。预应力混凝土结构中,预应力损失直接影响有效预应力的大小,进而影响整个结构的使用性能。因此,预应力混凝土结构中的有效预应力值一直是重要研究课题之一。但由于产生预应力损失的因素众多,各项预应力损失之间相互影响。因此,精确计算各项预应力损失是一项复杂的工作,目前处于探索性研究阶段,现有的有效预应力测试方法很多,但没有一种快速有效的测试方法可供工程应用。本文通过一种新型的无损检测手段(测量钢束磁导率变化),快速测量结构张拉阶段的有效预应力,实现对结构施工阶段的质量控制,在此基础上研究张拉阶段预应力损失沿程分布情况,找出损失规律。本文结合柳工OVM公司研发的磁通量传感器,进行了下列研究内容:(1)介绍预应力的概念、预应力混凝土结构的特点以及预应力损失的基本概况,分析当前国内外预应力混凝土结构中有效预应力检测方法。(2)详细论述预应力损失理论及相应计算公式,尤其介绍了相关文献张拉阶段预应力摩擦损失的建议公式。(3)结合实际工程,利用磁通量传感器结对四川省广元市新建白水大桥进行现场预应力张拉阶段相关截面有效预应力的测试。(4)在现场测试的基础上,将现场实测数据与规范设计值进行比较,分析误差原因;对预应力摩阻损失中的两个重要因素——管道偏差系数k和摩擦系数μ在张拉阶段的变化情况进行深入分析,对其取值范围提出建议,并提出张拉阶段摩擦损失公式修正建议。(5)对成都双流国际机场扩建工程大件路下穿机场段张拉阶段关键部位有效预应力监测,通过现场的实测值与本文修正公式的理论值对比,验证本文修正公式满足一般工程精度。(6)总结本文的主要研究结论,提出下一步研究的相关问题。(本文来源于《广西工学院》期刊2012-05-27)

方捻,王陆唐,黄肇明[6](2010)在《光纤时变扰动分布传感技术的研究进展》一文中研究指出从各种扰动随时间变化的共性出发,对光纤扰动分布传感技术进行了分类,并对其系统结构、检测原理、定位方法、技术特点和应用领域进行了分析。对光时域反射(OTDR)型和干涉型两种常见的光纤时变扰动分布传感(TDDS)技术做了较全面的介绍,对新型的混沌有源光纤时变扰动分布传感技术做了较详细的描述,着重说明各种研究方案的扰动定位方法的原理、优缺点及最新的进展。最后指出,提高系统的检测实时性和抗干扰能力并降低系统的误报率是光纤时变扰动分布传感技术实用化研究的主要方向。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2010年09期)

沈圣,吴智深,杨才千,唐永圣,吴刚[7](2010)在《基于分布式光纤应变传感技术的改进共轭梁法监测结构变形分布研究》一文中研究指出工程结构的变形分布是识别结构损伤累积的一个重要手段和指标,但通过现有各种"点式"传感技术还难以全面准确监测结构变形分布。本文基于PPP-BOTDA分布式应变测量技术,提出一种适用于监测简支结构和多跨连续结构变形分布的改进共轭梁法。首先针对传统共轭梁法无法监测由支座沉降产生结构变形的缺点进行改进,使之适用于荷载与支座沉降同时作用的情况。根据本文方法得到的结构变形分布与应变分布呈显式线性关系,与荷载及截面刚度条件无关。理论分析与试验结果均表明,由本文方法得到的某跨结构变形监测精度仅由该跨应变测量误差控制,与其它跨应变测量误差无关,这就限制了应变测量误差的影响范围并保证结构变形的准确监测。(本文来源于《土木工程学报》期刊2010年07期)

王立娜[8](2009)在《基于布里渊散射的分布传感技术研究》一文中研究指出管道运输系统作为一种安全、经济的运输方法已广泛应用于石油、天然气等工业部门中,然而近年来输油管道被打孔盗油案件时有发生,造成了巨大的经济损失,这使得油气管线自动监测技术变得日益重要。本文针对现有的石油、天然气管道安全检测技术存在的只能在泄漏后进行报警、定位的问题,提出了一种有效可行的基于布里渊散射光时域反射(BOTDR)技术的分布式光纤温度/应变传感系统——相干自外差布里渊散射分布式光纤传感系统,并完成了部分实验研究。本文就目前分布式光纤传感研究中的热点进行分析比较,确立了课题研究方向,结合课题研究重点,对光纤中自发布里渊散射及其传感机理进行了较为深入的理论分析,提出了利用布里渊散射和瑞利散射信号的强度比,即Landau-Placzek Ratio(LRP)实现温度/应变同时测量的方法,能够有效抑制光路上的各种损耗对布里渊散射光功率的影响,针对提出的系统整体设计方案进行了主要子系统的详细分析和相关器件的选择,提出了在电域里对布里渊频谱进行扫描实现布里渊频移的测量,并对系统的空间分辨率、信噪比、应变/温度分辨率、系统时间分辨率等主要性能参数做了重点分析和计算,利用Verilog HDL硬件描述语言在QuartusⅡ5.1FPGA开发平台下完成了脉冲的产生,设计了脉冲整形、放大电路,最后根据设计方案搭建系统,完成了受激布里渊散射阈值和布里渊频移的测量等部分实验工作,为系统下一步工作的展开打下坚实的基础。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01)

吴智深,杨才千,李素贞,许斌,张浩[9](2008)在《动静态分布传感技术及结构健康监测理论与设计体系》一文中研究指出作为提高重大基础工程设施管养水平和防灾减灾能力的一个重要技术和措施,结构健康监测技术近年来引起了国内外的广泛关注和重视,已有不少监测系统被应用于实际工程中。对于大型工程结构,分布式监测技术是建立一个有效的监测系统的首要因素,其次是基于分布式动静态传感监测的解析·评价及预警系统的研究和开发。本文将基于作者研究团队近年来的研究成果并结合大型工程基础设施结构健康监测的特点,简要总结结构健康监测中的动静态分布传感技术、损伤识别及性能评价方法和结构健康监测中的其他相关理论与设计体系。这些分布式传感技术包括光纤传感的FBG(Fiber Bragg Gating)和基于布里渊散射的分布传感技术以及HCFRP(Hybrid Carbon Fiber Reinforced Polymer)分布式电传感技术。基于这些分布传感技术,提出了一系列新的结构健康监测理论,其中包括动静态损伤识别理论、由分布应变到结构分布变形转换理论等,并进行了大量的试验验证。随后,简要分析了基于分布式传感技术的结构健康监测系统的设计方法和原则。最后,分别给出了叁种传感技术在实际大型工程上的应用。(本文来源于《结构防灾、监测与控制——第二届“结构工程新进展国际论坛”特邀报告集》期刊2008-10-10)

李卓明[10](2006)在《布里渊分布型光纤温度和应变传感技术研究》一文中研究指出综述了分布式光纤传感技术的国内外研究现状,特别对基于布里渊散射的分布式光纤传感技术做了详细的介绍;从理论上分析了布里渊频移和布里渊强度与光纤温度和应变的关系,并与报道的实验结果进行了比较;分析了布里渊温度和应变传感系统的信噪比、空间分辨率、测量时间等指标的计算方法,设计了一种能实现高空间分辨率、高测量精度的温度和应变传感系统,并对系统的信噪比、空间分辨率等性能进行了分析和计算;搭建了布里渊频域测量系统,对耐海水腐蚀的碳涂敷光纤、适合于高温环境的抗高温光纤和常用的标准通信单模光纤G.652、大有效面积光纤G.655在常温下的布里渊谱进行了测量,并对G.652光纤中布里渊谱的温度和应变特性进行了定性测量。(本文来源于《华北电力大学(河北)》期刊2006-12-30)

分布传感技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近几十年来,结构健康监测的研究形成的技术成果已在各类土木工程结构上得到初步应用。国际上仅特大桥梁已有300多座安装了各类高价健康监测系统。这些健康监测系统对于应对突发事件等方面发挥了积极作用,但由于存在着较多的问题,仍无法实现“健康”监测,如:现有的传感技术多为点式传感,在应用于体型巨大构造复杂的土木结构时具有一定的局限性;海量监测数据与结构性能的相关性弱,缺乏关键评价指标;传感器种类和数量多,系统构成复杂,海量数据难以有效处理等。国内外不少学者研发了多种的结构损伤识别和定位等的方法,但是由于大跨桥梁结构复杂、体量巨大、冗余度高以及环境因素的影响,将这些方法应用到实桥结构的海量监测数据时还无法保证状态预警和评估的有效性。因此,针对以上问题,本文开发了适用于大型土木工程结构健康监测系统的区域分布传感技术和理论方法。本文的研究内容及创新点如下:(1)基于区域分布传感技术的系杆拱桥(系梁、拱肋)的变形分布识别方法对于系梁的变形分布识别,通过确定系梁上的轴应变分布,并在一种特殊的传感器布置帮助下,从长标距传感器测量的应变中分离出需要的弯曲应变去估计系梁的变形分布;对于拱肋的变形分布识别,由于拱肋截面上的弯矩和轴力都对拱肋的变形做出贡献,将拱肋上由弯矩应变和轴力应变分别引起的曲率作为荷载,施加在其共轭简支梁上,利用该共轭简支梁上计算的弯矩去识别拱肋的竖向变形分布。(2)用于有效估计系杆拱桥变形分布的传感器优化布置方案利用有限元模型和力学模型确定系杆拱桥的多个目标荷载工况,并提取多目标荷载工况下的特征曲线。这样,可从特征曲线上选取一定数目的特征点去拟合该曲线,并使得拟合的误差最小。这组特征点可确定一个传感器优化布置方案;依次增加特征点数目可以确定出多套传感器优化布置方案使得估计的系杆拱桥的变形分布精度最高。(3)基于现场校准测试下的影响线校准以连续梁的影响线校准为例,基于力法原理推导出连续梁的理论影响线公式,通过利用理论影响线去模拟校准测试下的结构响应,并与实测的结构响应对比,得到各个传感单元影响线的校准系数,对理论影响线进行校准,获得实桥的校准影响线表达公式。(4)基于区域分布传感技术的桥梁动态称重方法本方法以结构的影响线表达公式为基础,在没有车轴识别器的情况下,采用桥梁支座附近测量的应变去估计桥梁上的车轴数、车间距和轴重比参数;通过消除轴间距和轴重比对结构响应的最大应变值的影响去修正最大值,利用现场验证工况下修正的最大应变与校准测试下的相应值进行比较识别出车轴重,结合前面识别的轴重比进一步识别出各车轴重。采用最大应变值的方法去识别车重具有鲁棒性和抗噪能力。(5)基于CMIF法的宏应变柔度理论通过和CMIF法识别位移柔度理论对比,本文提出的识别宏应变柔度理论的方法包括应变频响函数矩阵的奇异值分解和应变振型的识别;在识别的应变阵型基础上,通过共轭梁法可识别位移振型;增强频响函数的计算以及基本模态参数的识别。最后,由这些模态参数识别结构的宏应变柔度矩阵。(6)基于桥梁快速评估方法的性能预测理论基于推荐的桥梁快速评估方法得到的名义校验系数,利用影响线将该系数进一步推广,由于实际影响线与理论影响线间的差异,推导出结构的性能退化指标;通过定期对结构进行监测得到的一系列性能退化指标建立退化模型,对结构性能进行预测。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分布传感技术论文参考文献

[1].朴春德.基于分布式光纤传感技术的浅埋煤层地裂缝分布规律研究[C].第二届中国西部矿山地质环境保护学术论坛论文摘要集.2018

[2].张青青.复杂应力状态下基于区域分布传感技术的结构识别及性能预测理论[D].东南大学.2017

[3].汪云龙,袁晓铭,殷建华.基于光纤光栅传感技术的测量模型土体侧向变形一维分布的方法[J].岩土工程学报.2013

[4].弥旭锋.基于光纤Bragg光栅传感技术的锚杆应力分布规律研究[D].西安科技大学.2013

[5].章陈瀑.基于磁通量传感技术有粘结预应力沿程分布研究[D].广西工学院.2012

[6].方捻,王陆唐,黄肇明.光纤时变扰动分布传感技术的研究进展[J].激光与光电子学进展.2010

[7].沈圣,吴智深,杨才千,唐永圣,吴刚.基于分布式光纤应变传感技术的改进共轭梁法监测结构变形分布研究[J].土木工程学报.2010

[8].王立娜.基于布里渊散射的分布传感技术研究[D].天津大学.2009

[9].吴智深,杨才千,李素贞,许斌,张浩.动静态分布传感技术及结构健康监测理论与设计体系[C].结构防灾、监测与控制——第二届“结构工程新进展国际论坛”特邀报告集.2008

[10].李卓明.布里渊分布型光纤温度和应变传感技术研究[D].华北电力大学(河北).2006

论文知识图

传感网技术领域主题分布图智慧化系统示意图激励线圈周围的磁场分布环形M-Z干涉仪光纤时变扰动分布传感系统基于全桥应变分布的桥梁检测与状态评...教育科技及产业2006年国家重点基础研究发展...

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分布传感技术论文_朴春德
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