光纤传感技术在边坡监测中的应用

将分布式光纤传感技术引入边坡监测,既可得到整个滑坡体的概要特征,又能提高监测效率。PPP-BOTDA(Pulse-Pre-Pump Brillouin Optical Time Domain Analiysis)通过改变泵浦光的形态,在测量的脉冲光发出前,增加一段预泵浦脉冲波来激发声子以达到更高的空间分辨率和应变测量精度。本文主要介绍PPP-BOTDA的工作原理,并将其应用于野三河边坡中。同时,在边坡变形的关键部位安装北京基康BGK4420-25裂缝计,获得关键裂缝位置的应变信息,两者结合可获取边坡较完整的信息。     

基于钢筋锈蚀膨胀的混凝土应力分析方法

分析了自然气候中混凝土内钢筋锈蚀的机理,对混凝土内钢筋表面的锈蚀特征有了明确的认识,确定钢筋锈蚀主要在靠近混凝土保护层一侧产生;进而应用ANSYS有限元分析软件,对钢筋不均匀锈蚀膨胀引起的混凝土应力进行非线性有限元分析,总结了混凝土主拉应力的分布规律,并以此推断和解释混凝土的开裂趋势。     

基于光纤光栅的钢筋腐蚀监测方法

目的 为有效对钢筋腐蚀程度进行监测,提出一种关于实时监测钢筋腐蚀的新方法.方法 在钢管封装的光纤光栅应变传感器的基础上,将封装好的光纤光栅应变传感器表面涂抹一定量的锈转化涂料,采用通电加速锈蚀的方法加速钢筋腐蚀,对其进行试验.结果 钢筋腐蚀后,铁锈与涂料反应生成的具有一定厚度的混合物质对传感器产生一定大小的挤压力,使其反射波长产生变化,进而判断出钢筋的锈蚀程度;同时,生成的混合物质会牢固附着在传感器表面,对传感器起到保护作用,使其在监测后期成为耐腐蚀光纤光栅传感器.结论 使用该种方法制成的传感器可用于钢筋腐蚀的早期监测,在后期成为耐腐蚀传感器后,有效地提高了光纤光栅传感器在腐蚀环境下的使用寿命和存活率.     

基于拉曼放大和半导体光放大的BOTDA

从理论上分析了基于拉曼放大的布里渊光时域分析系统(BOTDA),通过建立与拉曼放大有关的泵浦光和信号光的耦合方程,对信号光波形进行了数值仿真。仿真结果表明,双端拉曼放大技术可有效地补偿传感信号的传输损耗,提高系统测量精度。搭建了基于拉曼放大和半导体光放大(SOA)相结合的BOTDA分布式光纤传感系统,实验结果与仿真结果吻合较好,针对49.6 km的传感距离,空间分辨率达到40 m,温度分辨率1℃。     

砂浆内钢筋锈胀应力监测与数值模拟研究

钢筋锈蚀是导致海洋混凝土结构失效破坏的最主要原因,探明钢筋锈胀应力发展及其诱导混凝土开裂的过程对于钢筋混凝土服役寿命预测有重要意义。采用内掺盐与恒电位加速砂浆内钢筋锈蚀,通过砂浆外不锈钢圆环环贴应变片实现钢筋锈蚀过程的应变监测,并计算锈胀应力,利用COMSOL软件分析混凝土中钢筋锈胀应力发展及混凝土锈胀开裂历程。结果表明：利用有限元与钢筋锈胀时变径向位移加载,实现钢筋混凝土锈胀开裂过程的模拟,模拟结果与试验结果基本一致;不考虑砂浆、钢筋的非均匀性及锈蚀产物对开裂砂浆的充填效应,模拟结果不能真实反映锈胀应力的波动性及锈胀应力释放与缓慢增加的过程;提高砂浆强度、减小钢筋直径可以有效延缓钢筋锈胀导致混凝土开裂的时间。     

BOTDA技术在大跨度桥梁监测中的应用

PPP-BOTDA技术是近年来发展起来的一种尖端技术,目前已广泛应用于大跨度桥梁变形监测中.温度对分布式光纤监测技术有着重要的影响,但温度补偿一直都处在研究阶段.本文采用松套光纤的方式进行直接的温度补偿,消除桥梁监测数据中的假应变,从而得到更加精确的桥梁变形信息.并通过具体工程实例对比分析,验证了该方法的可行性.     

钢筋锈蚀检测中新技术和仪器的应用

对钢筋锈蚀的检测与评价采用电化学技术制造的钢筋锈蚀检测仪，除具有体积小、重量轻、便于携带、数据处理完全自动化的特点外，其精度也很高．详细介绍了现场检测钢筋锈蚀的技术、仪器和检测方法，并给出了定性判定锈蚀状况的划分标准。     

钢筋轻骨料混凝土梁使用荷载下受拉钢筋应力计算公式的改进与简化

进行了钢筋轻骨料混凝土梁截面受力的全过程分析,对开裂截面受拉钢筋的内力臂系数（η）进行了研究。在试验和电算分析的基础上,提出了适用于各种配筋率情况的轻骨料混凝土梁使用荷载下受拉钢筋应力计算的简化公式。     

RC梁钢筋锈蚀监测与概率成像定位

为评估RC结构内钢筋的锈蚀损伤状态,开展了基于压电传感的RC梁钢筋锈蚀监测与定位技术研究.首先,在钢筋表面布设3组压电陶瓷(PZT)传感器,随后对监控到的信号进行基4FFT变换和提取频谱特征,刻画了钢筋锈蚀发展过程,并验证了基于PZT的监控方法对钢筋锈蚀全过程监测的适用性;其次,通过对概率成像方法中的权重函数进行修正,...     

相干光时域反射仪中受激布里渊散射的抑制

采用对分布反馈半导体激光器(DFB-LD)直接进行小信号电流调制的方法抑制相干光时域反射仪(COT-DR)中的受激布里渊散射(SBS),分析了DFB-LD受到小信号电流调制时的频谱特性以及SBS阈值和频谱宽度的关系,设计了实验电路和光路抑制光纤中SBS。理论分析和实验结果表明,在低频调制电流处,光源频谱宽度随调制频率增加而减小,随调制幅度增加而增加,而SBS随频谱宽度增加而减弱,直接用电流调制激光器可抑制COTDR中的SBS。     

混沌激光布里渊散射的分布式光纤温度传感

提出一种基于混沌激光布里渊散射的分布式光纤温度传感方法.采用相干长度为88.53 cm的混沌激光作为光源,结合相干域反射技术,利用可变光延迟线调节参考光光程,通过检测传感光纤不同位置的混沌布里渊散射光与参考光的干涉信号,获知整条光纤的温度信息分布.搭建实验系统,研究了注入光功率与偏振态对混沌激光布里渊散射光的特性影响.实验研究待测光纤中固定点的布里渊频移随温度的变化情况,获得1.27℃/MHz的温度系数.在长度为155 m的普通单模光纤上实现空间分辨率为1.2 m的分布式光纤温度传感测量.     

基于光电扫描的工作空间测量定位系统误差分析

为研究工作空间测量定位系统的误差传递特性,建立了单发射站方位角/俯仰角测量模型及双发射站单元坐标测量模型。提出了以扫描角测量误差为基础的精度评价方法,通过分析扫描角与方位角/俯仰角之间的测量误差传递关系优化了激光发射站的几何结构。推导了双发射站单元坐标测量误差传递函数,并通过对坐标测量误差空间分布规律的分析求出了双发射站单元的最佳测量位置。使用两台发射站测量了某大型夹具顶端平台的位移,并通过与激光跟踪仪进行数据对比验证了所得结构。实验结果表明,当扫描角测量误差控制在5″以内时,双发射站系统可在5m×5m×3m的空间内实现优于0.25mm的精度。     

基于频域分析的脉搏波信号研究

在人体血液循环系统中,推动血液流动的能源来自心脏的搏动。采用现代测试技术理论,从能量传递的角度,对系统的激励和响应特性进行了理论分析。指出在动脉管壁上测得的压力波信号,作为血液循环系统对心脏搏动激励的响应,含有反映人体健康状况的信息,并进行了实验研究。     

基于高非线性光纤中SBS效应的慢光系统

实验研究了高非线性光纤(HNLF)中受激布里渊散射(SBS)的阈值、增益谱、放大特性及其慢光特性,并与普通单模光纤(SMF)进行了对比分析。测量实验表明,HNLF在线宽100MHz的泵浦激光作用下,SBS的阈值为60mW,增益带宽为150MHz,获得的最大慢光延迟量将近15ns,延迟谱与增益谱较好对应。对基于SBS的未来全光通信系统中的高性能光延迟线或全光缓存器具有重要的参考价值。     

时域反射电缆测长中的波速特性

行波波速是决定时域反射电缆测长系统测量精度的关键.为了减小波速的影响,研究了时域反射电缆测长中的波速特性,分析了行波传播速度和介电常数的频率特性,研究了电缆的材料特性和环境温度对电缆中行波传播速度的影响,总结了确定波速的依据.实验测量了行波信号在不同温度下的波速,给出了行波在PVC绝缘电缆中传播速度的温度补偿系数.实验...     

基于OPENSEES的框架结构时程分析研究

OpenSees是一个进行有限元分析、有限元反应灵敏度分析以及有限元可靠度分析的集成计算平台,它具有开源性以及灵活的构架性等特点。目前,国内外普遍用OpenSees进行钢筋混凝土结构、桥梁、岩土工程等方面的研究。文中详细介绍了使用OpenSees进行框架结构建模、对梁柱单元进行纤维化以及对其进行时程分析的过程,并通过与其它软件的分析结果进行对比验证了OpenSees分析过程的正确性。     

基于Android的无线血流储备分数实时测量系统设计

针对现行影像设备无法对冠状动脉狭窄病变部位的生理功能做出准确评价的缺点,结合传感器的特性,设计了一种基于Android系统的无线血流储备分数实时测量系统,给出了测压导丝和系统的结构及软硬件设计方法.系统采用TI公司的PGA309对测压导丝的信号进行动态调理,经高速16位A/D ADS1115采集后,由STC15F2K60S2单片机经无线蓝牙传给测量主机,通过测量主机进行数据分析处理、存储、实时显示等功能.试验结果表明,该系统具有运行稳定、可靠等优点.可以有效应用到临床血流储备分数的测量上.     

基于DNS流量的多层多域名检测与测量

为了研究DNS流量中的域名角色,为域名影响力分析提供一种域名定位和筛选的思路,设计一种基于DNS流量的多层多域名检测算法. 在检测阶段,从CERNET主干网边界采集DNS流量,提取请求和应答序列. 基于多层多域名的聚合特征及解析的并发性,检测流量中存在的主从域名集合,并引入时间滑动窗口机制进行置信度测量. 在测量阶段,对算法检测结果从多个角度进行分析,包括多层多域名集合的规模和相交情况、主从域名的标签级数、集合中从域名对应的资源类型等,并提供了2个存在多层多域名的典型网站案例. 测量结果验证了多层多域名现象的存在以及多层多域名集合的特点,表明了此多层多域名检测算法的有效性.     

BFRP加固墩柱柱端应力集中效应有限元分析

本文针对BFRP（玄武岩纤维）加固墩柱试验过程中柱端产生的应力集中现象,通过有限元模拟,分析柱端应力集中产生的原因,并采取相应措施减少应力集中产生对加固产生的不利影响．