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钢缆索放置式磁弹索力传感器设计与试验研究

2021-01-29张琦

南昌航空大学学报(自然科学版) 2020年4期

张 琦

(江西省锅炉压力容器检验检测研究院,南昌 330029)

引 言

钢缆索因其柔性大、抗冲击性能强及强度高等特点,现已作为承力部件被广泛应用于大型建筑结构、牵引机械设备及大跨度桥梁工程。钢缆索受工作环境影响,长时间处于交变应力,振动以及腐蚀环境下易产生局部疲劳,导致钢缆索索力发生变化从而影响其使用寿命[1-3]。钢缆索索力的状态是衡量钢缆索结构健康状态的重要标志,及时有效的对钢缆索索力状态进监测并掌握其索力变化规律,对保障钢缆索结构安全运行和防止重大事故的发生具有重要意义[4-5]。近些年来,研究者针对钢缆索索力的检测进行了多种检测方法研究,主要有油压表读数法、振动频率法以及光纤光栅法[6-7]。油压表读数方法操作简单,读数方便,但只能确定缆索张拉过程中的张拉力,无法实现钢缆索索力的在线监测;振动频率法测量安装方便,但测量结果受索力长度、斜度、抗弯刚度以及边界条件影响较大;光纤光栅法测量精度高、重复性能好且可远距离传输,但抗疲劳性能差、测量成本高且易损坏,不适用于成建结构的索力测量。以上所述钢缆索索力检测方法受其检测原理存在应用限制,无法满足钢缆索索力的在线测量与动态监测需求。

磁弹效应法是一种用于测量钢缆索索力的新型无损检测方法[8-9],具有测量速度快、精度高、价格便宜以及抗干扰能力强等优势,可实现钢缆索索力(扭转、张力或压力等)的动态在线测量和实时监测[10]。……

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