斜拉桥缆索缺陷检测系统的研制

由于斜拉索在斜拉桥中的重要地位 ,有必要研究斜拉索的检测问题。本文提出采用漏磁场原理检测斜拉索的断丝和磁桥路原理检测缆索的锈蚀 ,并研制了斜拉桥缆索检测系统。实验表明 :用磁性方法检测缆索缺陷是可行的     

斜拉桥缆索检测机器人结构设计与运动仿真

以实现斜拉桥缆索高效检测为目的,提出了一种新型缆索检测机器人结构设计。在对检测机器人的附着条件进行分析的基础上,利用三维设计软件Pro/E对机器人进行运动仿真分析,为提高缆索检测机器人的爬升能力以及机器人总体结构的优化设计提供了一定的参考依据。     

斜拉桥缆索检测机器人爬行机构中拉簧的设计

提高斜拉桥缆索检测机器人对缆索表面的夹持能力是改善机器人工作可靠性研究中的一个非常重要的内容。根据这一需求,介绍了缆索检测机器人的爬行机构,重点对爬行机构中上、下推杆的拉簧进行了设计和验证,并通过样机试验,证明了上、下推杆拉簧工作的可靠性,为提高缆索检测机器人的夹持能力,以及改进机器人总体性能提供了一定的参考依据。     

利用Pro/E的缆索检测机器人连接支架的优化设计

连接支架是斜拉桥缆索检测机器人中的关键部件,直接影响到斜拉桥缆索检测机器人工作过程中的安全性和可靠性.利用Pro/E软件建立了缆索检测机器人连接支架的三维模型,采用Pro/Mechanica模型分析软件对连接支架进行应力、应变和灵敏度分析.在确定了连接支架结构的重要设计参数后,以轻型化为目标,对连接支架进行了优化设计及仿真分析.仿真结果表明,优化后的连接支架在保证应力和应变符合要求的前提下,达到了减轻重量的优化设计目的,对检测机器人的整体优化研究具有重要意义.     

一种轻型斜拉桥缆索检测机器人的结构与动力学分析

针对目前迫切需要斜拉桥缆索检测自动化而设计的一种轻型缆索检测机器人,分析了总体结构方案和特点.在此基础上进行动力学分析,综合考虑机器人向上爬行和向下爬行的运动要求,推出了机器人的驱动条件和附着条件,并进行了电机初步计算.     

在役缆索自动涂装研究动向

缆索涂装是影响斜拉桥等大型建筑结构美观的关键。在国内外相关研究基础上，对自动爬缆机构和缆索自动涂装系统的设计进行了讨论，指出电动摩擦轮式爬缆机构和电动缆索涂装系统等组成的缆索涂装机器人能胜任在役缆索自动涂装工作。     

缆索涂装机器人喷涂机构的设计

提出特种机器人技术在斜拉桥缆索喷涂方面应用的新思想,阐明了自动喷涂缆索圆周表面的实现方法,并确定了判别缆索喷涂连续的条件,为推广机器人在桥梁领域的应用奠定了基础。     

缆索Ⅰ号机器人样机爬升机构的分析及试验

高空缆索的有效维护一直是困扰斜拉桥管理者的问题。提出了采用缆索维护机器人来实现对缆索的自动维护。通过不同爬升机构模型的分析及试验,研制了适于螺旋六棱柱缆索爬升的缆索Ⅰ号机器人样机,解决了机器人在任意倾斜度缆索上爬升的难题,为特种机器人在极限环境中的应用开辟了新的领域。     

缆索涂装机器人喷涂机构的设计

本语文提出特种机器人技术在斜拉桥缆索喷涂方面应用的新思想,阐述了自动喷涂缆索圆周表面的实现方法,并确定了判别缆索喷涂连续的条件,为推广机器人技术在桥梁领域的应用奠定了基础。     

连续行进式气动缆索维护机器人的研究

该文以斜拉桥缆索的防腐喷涂为目标,研制了一种全气动驱动连续行进的缆索维护机器人。设计出以同步定比速度分配回路为核心的气动系统,搭建了以PLC为核心元件的主从式监控系统。通过实验表明,该机器人具有行进速度稳定、连续及对缆索适应能力强的特点,为提高机器人缆索喷涂作业质量提供了技术保障。     

斜拉索索力测试及评价方法研究

斜拉桥是利用斜拉索把桥跨结构的恒载和承受的活载传递到塔柱上,斜拉索索力的大小对整个桥梁结构受力的合理性和主梁线形起着决定性的作用,因此对斜拉索的索力进行测试及评价对斜拉桥的安全运营十分必要。基于两端张紧弦模型,明确了基于频率法测试斜拉索索力的基本原理及过程。基于测试到的索力数据,提出了一种采用灰色关联度方法对全桥索力进行评价的方法。最后以一座斜拉桥的索力测试为工程依托,验证了方法的可行性和有效性。     

随机减量法在斜拉桥拉索模态参数识别中的应用

斜拉桥拉索模态参数(固有频率、阻尼比)在索力测试、拉索减振、实时控制等方面起着重要作用。文中利用随机减量技术从岳阳洞庭桥环境激励下拾取的拉索的加速度响应中分离出自由衰减振动加速度响应信号，将获取的加速度响应信号表达为一理论形式，综合运用参数识别、最优估计理论，识别出拉索的模态参数，与理论值吻合良好。本文方法简单，试验容易实施，具有工程实用价值。数字仿真与工程测试结果表明了方法的有效性和可行性。     

建立斜拉桥基准有限元模型的新方法与实现

在进行斜拉桥监测与检测研究时,为了建立准确而可靠的基准有限元模型,使其索力、位移等趋于监测或检测结果,需进行模型修正工作,但各种模型修正方法多数需要进行迭代运算,不仅计算工作量巨大,而且有时难以实现预期目标。针对这一问题,提出了一种使用Ansys与Matlab软件,利用影响矩阵和优化算法相结合进行模型修正的新方法。该方法不需要迭代,可获得索力、位移等参数,且与实测值相吻合。通过实例对该方法进行了验证,证明了该方法可行并易于实现。     

斜拉桥拉索检测机器人控制系统设计

拉索的维护对于斜拉索桥长期的可靠性是至关重要的.为了改进拉索的维护手段,文中提出了一个针对拉索检测机器人控制系统的设计.机器人控制系统包括:运动控制系统、电源监测系统、拉索检测系统、无线通讯系统、主控制器系统及地面监控系统.基于该控制系统设计的拉索检测机器人被用于斜拉桥的拉索检测中.结果表明,该控制系统的设计能较好地实现机器人对斜拉桥拉索的检测.     

Inspection method of cable-stayed bridge using magnetic flux leakage detection: principle,sensor design,and signal processing

A nondestructive testing technique based on magnetic flux leakage is presented to inspect automatically the stay cables with large diameters of a cable-stayed bridge. Using the proposed inspection method, an online nondestructive testing (NDT) modular sensor is developed. The wreath-like sensor is composed of several sensor units that embrace the cable at equal angles. Each sensor unit consists of two permanent magnets and a hall sensor to detect the magnetic flux density. The modular sensor can be installed conveniently on cables with various diameters by increasing the number of sensor units and adjusting the relative distances between adjacent sensor units. Results of the experiments performed on a man-made cable with faults prove that the proposed sensor can inspect the status signals of the inner wires of the cables. To filter the interfering signals, three processing algorithms are discussed, including the moving average method, improved detrending algorithm, and signal processing based on a digital filter. Results show that the developed NDT sensor carried by a cable inspection robot can move along the cable and monitor the state of the stay cables.     

车辆最大侧翻稳定角测量中防侧翻安全设备的受力分析

本文以防侧翻安全设备钢丝为研究对象，对钢丝绳上的受力情况进行了分析，推导出相应的计算公式。本文根据不同车型及其与钢丝绳连接的位置和尺寸情况，计算出汽车侧翻时，作用于钢丝绳上的拉力，为选择不同截面钢丝绳，确保试验安全进行提供依据。     

基于毫米波雷达的桥梁索杆振动检测及自动控制

在多因素耦合作用下桥梁结构会产生振动,以毫米波雷达技术为测量手段,提出桥梁索杆振动检测及自动控制方法。分析在恒载作用下桥梁索杆静止状态与振动状态的应变能,结合动能、势能和恒载做功等建立索杆平面内与平面外的振动特征描述方程。通过发送多周期连续毫米波雷达探测信号,取得同周期回波信号。根据回波信号与对应瞬时相位得到单频差拍信号及瞬时相位,检测出索杆振动幅值。利用半正定矩阵和正定矩阵等函数,建立令振动幅值达到最小值的桥梁索杆振动自动控制模型。实验结果表明,所提方法检测精准度较高,自动控制效果较好,并有效抑制了振动幅度,具备良好的应用性能。     

液压技术在缆索机器人中的应用

研制高速度、大负荷的爬缆机构，是实现斜拉桥缆索维护作业机器人化的关键，对于桥梁安全、美观具有重要意义。针对不同的工况，研制了液压调节装置的缆索机器人方便施工中的装卸、保障施工对缆索不同直径的要求。经过在上海徐浦大桥、南浦大桥上进行了现场试验，结果表明使用具有液压技术的缆索机器人在斜拉索桥上实现安全高效的爬升作业。     

光纤Bragg光栅测力环在系杆拱桥中的应用

针对系杆拱桥索力长期监测的特点，研制了光纤Bragg光栅锚索测力环。光纤光栅测力环具有测试精度高、测试简单方便、长期可靠性好和抗干扰能力强等突出优点。介绍了光纤光栅测力传感器的结构特点和研究过程，及其在系杆拱桥换索施工中的成功应用。应用结果表明，光纤光栅测力传感器可有效监测钢管混凝土系杆的受力状况。