螺旋倾斜式光纤光栅传感器监测钢绞线应变方法研究.docx

螺旋倾斜式光纤光栅传感器监测钢绞线应变方法研究
摘要
光纤光栅传感器是一种基于光纤的传感器技术，具有高灵敏度、高分辨率、抗干扰能力强等优势，广泛应用于结构监测领域。钢绞线是一种常用于桥梁、高楼等大型工程中的结构材料，其应变的监测对于结构的安全性评估和维护至关重要。本文以螺旋倾斜式光纤光栅传感器作为研究对象，探索了其在钢绞线应变监测中的方法和应用。
首先，介绍了光纤光栅传感器的基本原理和特点，包括光栅的制作方法、光栅与光纤的连接方式以及光纤光栅传感器的工作原理。然后，详细阐述了螺旋倾斜式光纤光栅传感器在钢绞线应变监测中的应用方法。通过将螺旋倾斜式光纤光栅传感器固定在钢绞线上，可以实时监测钢绞线的应变变化。同时，还介绍了基于螺旋倾斜式光纤光栅传感器的钢绞线应变监测系统的构成和原理。
接着，详细介绍了实验方法和结果。通过在实验室中搭建钢绞线应变监测系统，模拟钢绞线受力情况，利用螺旋倾斜式光纤光栅传感器进行应变监测，并对监测结果进行分析和验证。实验结果表明，螺旋倾斜式光纤光栅传感器能够准确、稳定地监测钢绞线的应变变化。
最后，对螺旋倾斜式光纤光栅传感器在钢绞线应变监测中的应用进行总结和展望。该传感器具有应变测量范围广、分辨率高、适应复杂环境等优势，具有很大的应用潜力。但是目前还存在一些问题和挑战，如光纤传感器的保护和固定、数据处理和解析等方面需要进一步优化和完善。
关键词：光纤光栅传感器；钢绞线；应变监测；螺旋倾斜式；方法研究
Abstract
Fiberopticgratingsensorisasensortechnologybasedonopticalfiber,whichhastheadvantagesofhighsensitivity,highresolution,stronganti-interferenceability,etc.,andiswidelyusedinthefieldofstructuremonitoring.Steelstrandwireisacommonlyusedstructuralmaterialinlarge-scaleprojectssuchasbridgesandhigh-risebuildings,anditsstrainmonitoringiscrucialforstructuralsafetyassessmentandmaintenance.Thispapertakesthespiralinclinedfiberopticgratingsensorastheresearchobject,andexploresitsmethodsandapplicationsinsteelstrandwirestrainmonitoring.
Firstly,thebasicprinciplesandcharacteristicsoffiberopticgratingsensorsareintroduced,includingtheproductionmethodsofgratings,theconnectionmethodsbetweengratingsandopticalfibers,andtheworkingprinciplesoffiberopticgratingsensors.Then,theapplicationmethodsofspiralinclinedfiberopticgratingsensorsinsteelstrandwirestrainmonitoringareelaborated.Byfixingthespiralinclinedfiberopticgratingsensoronthesteelstrandwire,thestrainchangesofthesteelstrandwirecanbemonitoredinrealtime.Atthesametime,thecompositionandprinciplesofthesteelstrandwirestrainmonitoringsystembasedonthespiralinclinedfiberopticgratingsensorarealsointroduced.
Next,theexperimentalmethodsandresultsaredescribedindetail.Bybuildingasteelstrandwirestrainmonitoringsysteminthelaboratoryandsimulatingtheforcesituationofthesteelstrandwire,thestrainmonitoringiscarriedoutusingthespiralinclinedfiber