【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP212
【DOI】:CNKI:CDMD:1.2008.200765
【目录】:
- 摘要2-4
- Abstract4-14
- 第1章 绪论14-28
- 1.1 研究背景及意义14-15
- 1.2 桥梁结构监测传感元件的应用研究15-19
- 1.2.1 结构监测传感元件的性能要求15
- 1.2.2 几种传感元件性能比较15-19
- 1.3 光纤光栅的发展及分类19-23
- 1.3.1 光纤光栅的发展19-20
- 1.3.2 光纤光栅的分类20-23
- 1.4 FBG 桥梁监测技术研究现状及主要技术难点23-26
- 1.4.1 研究现状23-25
- 1.4.2 主要技术难点25-26
- 1.5 本文主要研究内容26-28
- 第2章 光纤光栅传感原理及特性分析28-45
- 2.1 光纤光栅理论分析28-34
- 2.1.1 光纤光栅的模式耦合理论28-30
- 2.1.2 Bragg 光栅特性分析30-34
- 2.2 FBG 均匀轴向应变传感模型34-36
- 2.3 FBG 温度传感模型36-37
- 2.4 交叉敏感特性37-39
- 2.5 FBG 应变和温度传感特性实验研究39-41
- 2.5.1 应变传感实验研究39-40
- 2.5.2 FBG 温度传感实验研究40-41
- 2.6 FBG 退火及稳定性评价41-44
- 2.6.1 FBG 衰变模型41-42
- 2.6.2 FBG 退火实验42-44
- 2.7 本章小结44-45
- 第3章 工程化光纤光栅传感器的设计45-65
- 3.1 引言45-46
- 3.2 工程化FBG 传感器设计准则和设计方法46-47
- 3.2.1 设计准则46
- 3.2.2 设计方法46-47
- 3.3 FBG 应变传感器的设计47-55
- 3.3.1 应变传递分析47-52
- 3.3.2 结构设计52-53
- 3.3.3 性能测试53-55
- 3.4 FBG 温度传感器的设计55-59
- 3.4.1 结构设计56-57
- 3.4.2 性能测试57-59
- 3.5 FBG 加速度传感器的设计59-64
- 3.5.1 结构设计及工作原理59-62
- 3.5.2 小波消噪技术的应用62-64
- 3.6 本章小结64-65
- 第4章 FBG 传感网络解调系统设计65-91
- 4.1 引言65
- 4.2 分布式 FBG 复用及解调原理65-72
- 4.2.1 FBG 复用技术66-68
- 4.2.2 FBG 信号解调技术68-72
- 4.3 FBG 传感网络解调系统设计72-81
- 4.3.1 解调系统总体结构72-73
- 4.3.2 解调系统技术分析73-76
- 4.3.3 光源设计76-77
- 4.3.4 调制系统模块设计77-79
- 4.3.5 信号检测调理模块设计79-81
- 4.4 数据采集与处理模块设计81-87
- 4.5 FBG 传感网络解调系统实验87-90
- 4.6 本章小结90-91
- 第5章 FBG 传感器在桥梁状态监测中的应用91-116
- 5.1 引言91
- 5.2 桥梁工况及监测内容91-93
- 5.2.1 桥梁工况91-92
- 5.2.2 桥梁状态监测系统主要监测内容92-93
- 5.3 FBG 传感器在斜拉桥施工中的应用93-103
- 5.3.1 斜拉桥索力在线监测93-96
- 5.3.2 钢筋混凝土梁固化期收缩温度应变监测96-101
- 5.3.3 箱形梁预应力张拉过程监测101-103
- 5.4 FBG 传感器在斜拉桥静载试验中的应用103-107
- 5.4.1 静载试验工况103-104
- 5.4.2 主梁及主塔应力数据分析104-107
- 5.5 FBG 传感器在斜拉桥动载试验中的应用107-113
- 5.5.1 动载应变测试断面107
- 5.5.2 动载试验及数据分析107-113
- 5.6 FBG 传感器在斜拉桥主梁温度监测中的应用113-114
- 5.7 斜拉桥运营阶段应变监测114-115
- 5.8 本章小结115-116
- 结论116-118
- 参考文献118-126
- 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果126-127
- 致谢127-128
- 作者简介128