V型裂缝计设计与性能分析

发布时间：2020-06-17 18:28

【摘要】：我国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是世界上地震活动最强烈和地质灾害最严重的国家之一,地震所造成的损失和人员伤亡在我国所有自然灾害中最为严重。强烈的地震会造成各种结构物的损伤及倒塌,引发巨大的财产损失和严重的人员伤亡。在地震救援现场,保障进入废墟现场工作人员的生命安全是救援工作开展的关键任务之一。地震现场的废墟裂缝动态变化直接反应废墟稳定状态,通过对废墟裂缝动态变化进行实时监测,在废墟可能发生倒塌前发出报警,从而保证进入废墟救援人员的安全。论文针对震后救援现场环境,对传统裂缝计进行优化,设计了一种可应用于救援过程中废墟裂缝的动态变化检测的V型裂缝计。针对现场对裂缝计体积小、安装简便、灵敏度高等要求,对传统裂缝计的横梁进行优化,减小体积使其结构紧凑,为了安装简便将测量簧片设计成V型结构。为了满足现场对灵敏度提高的要求,基于V型裂缝计的计算模型,采用ANSYS对设计的簧片、楔形板模拟实际工况进行静力分析。结果表明:随着楔形板角度的增大,V型裂缝计的灵敏度呈下降趋势,灵敏度在6°~14°范围内呈平稳状态,14°~28°范围内下降较快。所以可以在楔形板角度为6°~14°范围内选取合适的值来制作V型裂缝计实物。对设计的楔形板角度为14°时的V型裂缝计实物进行灵敏度实验测试,V型裂缝计灵敏度为1.16mV/(mm/V),与传统裂缝计相比,灵敏度提高了2.3倍,与理论计算之间的误差为3.4%,结果在合理范围内。为了方便现场使用,采用低功耗器件设计了一套废墟裂缝信号数据采集与无线传输系统,并验证了各个模块功能和数据的准确性。
【学位授予单位】：防灾科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P315.9
【图文】：

梁；2 弹簧片；3 底脚图 2.1 传统裂缝计结构种对裂缝动态变化检构主要由横梁、两个定裂缝计，使用螺钉别粘附着电阻应变片片组成的全桥电路对梁和应变原理，其弹P

1 横梁；2 弹簧片；3 底脚；4 4 芯电缆图 2.1 传统裂缝计结构原理图计就是一种对裂缝动态变化检测的行之有效的方.1 所示，结构主要由横梁、两个弹簧片，两个底脚用来固定裂缝计，使用螺钉将其固定在被测物的根部分别粘附着电阻应变片，横梁两端分别与电阻应变片组成的全桥电路对应相接输出电压信用双悬臂梁和应变原理，其弹性元件的计算模型bPh l图 2.2 传统裂缝计的计算模型

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本文编号：2717990