申请/专利权人：江苏大学;南通理工学院

申请日：2023-05-23

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN116608975B

主分类号：G01L1/22

分类号：G01L1/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2023.09.05#实质审查的生效;2023.08.18#公开

摘要：本发明公开了一种基于CFRP传感器的预应力锚具结构健康监测系统及方法，监测系统包括CFRP传感器组、数据采集器和处理器；CFRP传感器组是由多个在锚筒内壁沿轴向布置的CFRP传感器构成，且根据监测点处的应变选取CFRP传感器的长度；数据采集器收集CFRP传感器的数据并输入处理器内，处理器内置的损伤识别模型，损伤识别模型根据CFRP传感器采集的应变对被监测锚具各监测点处进行结构健康状况分析。本发明所设计的系统及方法利用结构损伤识别模型对被监测锚具系统在受力后产生的信号数据进行实时、快速处理，输出结构健康状况分析结果；还可以实现对锚具系统全场时域连续监测。

主权项：1.一种基于CFRP传感器的预应力锚具结构健康监测系统，其特征在于，包括：CFRP传感器组，在锚筒33内壁沿轴向至少设置一条CFRP传感器组，所述CFRP传感器组内包含多个CFRP传感器；根据CFRP传感器安装处的应变选取对应所述CFRP传感器的长度；所述CFRP传感器长度的选取方法为：锚筒33上每个监测点处的应变与长度的关系表示为： 将x＝0时的L作为第Γ个监测点处CFRP传感器的长度值；其中，为CFRP传感器的平均应变传递效率系数，是平均化处理后的第Γ个监测点处CFRP传感器的应变，Γ为CFRP传感器编号，取Γ1～Γn；数据采集器，所述数据采集器信号连接CFRP传感器组，收集每个CFRP传感器所采集的应变数据；损伤识别模型的构建及损伤识别方法如下：构建CFRP传感器测量到的应变与被测锚具结构产生的应变两者之间的控制方程，表示为： 根据控制方程计算出第Γ个监测点处CFRP传感器的应变εx,lr,cgΓ；εx,lr,mtΓ是第Γ个监测点处锚筒的应变，v是常数项；Ψ是基于CFRP传感器的弹性模量，粘结剂、锚筒的剪切模量，CFRP传感器、粘结剂、锚筒的尺寸参数的系数；x是在锚筒33轴向上CFRP传感器中心点与其边沿的距离；L是CFRP传感器长度；Ψ定义为： 其中，mt为锚筒；nj为粘结剂；cg为CFRP传感器；lr为各层同心圆的半径；Ecg为CFRP传感器的弹性模量；G为剪切模量；设置损伤判定阈值εmt，并将第Γ个应监测点处CFRP传感器的应变εx,lr,cgΓ与εmt进行比较，输出损伤识别结果，表示为： 处理器，所述处理器信号连接数据采集器；所述处理器内置损伤识别模型，所述处理器接收数据采集器输入的应变数据，并利用损伤识别模型对锚筒33进行损伤识别。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江苏大学;南通理工学院 一种基于CFRP传感器的预应力锚具结构健康监测系统及方法

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