基于磁弹效应检测钢缆索索力方法及系统的初步研究

发布时间：2017-04-18 11:14

  本文关键词：基于磁弹效应检测钢缆索索力方法及系统的初步研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钢缆索是一种重要的承力构件。对钢缆索的受力状况进行检测,判断和分析钢缆索的结构健康状况,是工程界至今仍未能很好解决但又亟待解决的问题。基于磁弹效应原理对钢缆索应力进行检测是一种长寿命、高精度和低成本的检测方法,从长远看,通过磁弹效应测量缆索应力是一种最具潜力的方式。该方法的国内外研究水平尚未成熟,目前面临的主要问题是测量信号提取与处理困难,缺乏足够的实验数据,测量系统缺乏灵活性以及信号处理方法不完善。 本论文从系统硬件构成与信号处理方法两个方面展开了研究,主要完成了以下研究工作: ① 基于磁弹效应,定性分析钢缆索索力测量原理。 ② 结合实际测量需要,进行了磁路设计。 ③ 进行了交流励磁电路与脉冲励磁电路的设计与分析,搭建了可以灵活调整的励磁电路。 ④ 在硬件平台基础上,提出了多种数据处理方法,设计了相应的滤波器。 ⑤ 完成了磁弹性测量的温度与拉力试验,并在全面分析实验结果基础上,提出了改进方案。 通过大量的实验数据表明,本系统能够实现通过测量磁特性的变化来准确测量缆索的应力,达到了设计要求。
【关键词】：磁弹效应 磁测量 钢缆索 索力 磁导率
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH823
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 1 绪论8-18
• 1．1 钢缆索索力检测的重要性8-9
• 1．2 缆索索力测量的国内外研究简介9-15
• 1．2．1 压应力法测量索力9-11
• 1．2．2 利用拉索振动测量索力11-13
• 1．2．3 压应力法和频率法的局限性13
• 1．2．4 磁弹性法测量钢索索力的国内外研究简介13-15
• 1．3 本论文的研究工作15-17
• 1．4 本章小结17-18
• 2 磁弹性基本原理与总体方案设计18-27
• 2．1 磁弹性测量应力的基本原理18-21
• 2．1．1 准静态磁滞回线与磁特性参数简介18-19
• 2．1．2 铁磁特性与应力之间的关系19
• 2．1．3 通过幅度磁导率测量应力19-20
• 2．1．4 通过微分磁导率测量应力20-21
• 2．1．5 通过其它参数测量应力21
• 2．2 磁导率测量的实用方法21-25
• 2．2．1 磁滞回线定标的示波器方法21-23
• 2．2．2 实用微分磁导率测量方法23-25
• 2．3 总体方案设计25-26
• 2．4 本章小结26-27
• 3 传感器设计与初步试验27-32
• 3．1 无外壳的线圈式传感器的设计与试验27-29
• 3．2 纯铁外壳磁弹性传感器的设计29-30
• 3．3 目前传感器存在的问题与改进方案30-31
• 3．4 本章小结31-32
• 4 励磁电路设计32-43
• 4．1 励磁电路的基本思路32-33
• 4．2 放大电路设计33-35
• 4．3 交流励磁方案设计35-37
• 4．3．1 交流励磁电路的构成35
• 4．3．2 交流励磁电路的分析35-37
• 4．4 脉冲励磁方案设计37-42
• 4．4．1 脉冲励磁电路的构成37-38
• 4．4．2 脉冲励磁电路的分析38-42
• 4．5 本章小结42-43
• 5 数据采集与处理系统43-49
• 5．1 系统选型与DSPS介绍43-45
• 5．2 系统的信号采集与处理功能45-48
• 5．2．1 系统的信号采集45
• 5．2．2 系统中的滤波处理45-47
• 5．2．3 系统中的积分和平滑处理47-48
• 5．2．4 系统中的其它数字信号处理功能48
• 5．3 本章小结48-49
• 6 温度与拉力试验及其结果分析49-58
• 6．1 温度试验与结果分析49-52
• 6．1．1 温度试验的目的与试验条件49
• 6．1．2 温度试验中的数据处理与分析49-52
• 6．2 拉力试验与结果分析52-57
• 6．2．1 拉力试验的目的与试验条件52-53
• 6．2．2 交流励磁的试验数据处理与分析53-54
• 6．2．3 脉冲励磁的试验数据处理与分析54-57
• 6．3 综合分析与结论57
• 6．4 本章小结57-58
• 7 结论与展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-62
• 附录62-63

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 唐德东;基于磁弹效应的钢缆索索力在线监测关键技术探索[D];重庆大学;2007年

2 孙志远;基于磁力耦合法建筑钢材料应力检测技术研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 姚战卫;方形钢管应力电学谱纹测试的实验研究[D];东北大学;2008年

2 王彦召;钢桁架应力感应电动势测试实验研究[D];东北大学;2008年

3 潘智;钢结构材料应力感应电动势变频测试研究[D];东北大学;2008年

4 郭有盼;基于磁特性参数的钢丝绳损伤诊断研究[D];青岛理工大学;2012年

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本文编号：314757