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基于Sagnac干涉的光纤传感技术在桥梁监测中的研究
| 论文题名： | 基于Sagnac干涉的光纤传感技术在桥梁监测中的研究 |
| 关键词： | 桥梁健康;固有频率;动测法;Sagnac干涉;光纤传感 |
| 摘要： | 桥梁是交通运输系统的枢纽，随着大型桥梁的不断发展，结构性能越来越好，在带来巨大经济效益的同时，所引起的事故风险也在不断增加。因此我们有必要运用科学的评估方法来对桥梁的健康状态进行监测，给桥梁管理人员提供养护建议，保证桥梁的安全正常使用。本文提出了一种基于Sagnac干涉的光纤传感技术来对桥梁的健康状态进行研究，此传感结构布置简单，是传感领域里一种高精确度、应用广泛的实用传感器。 本文首次将Sagnac光纤传感技术和测量固有频率的动测法结合起来，通过建立一种简单光纤传感模型和车桥振动模型，对桥梁的固有频率进行测量研究，进而分析桥梁的健康状况。本文首先详细阐述了Sagnac干涉传感器的工作原理并且设计了解调方案，对解调方案进行了仿真和误差分析，得出Sagnac干涉型传感器在理想情况下可以解调出原始信号这一结论;然后对车桥模型以及桥梁固有频率的测量进行了详细的推导和理论分析，给出了桥梁固有频率的识别方法，并且分析了弹性模量、转动惯量、列车质量和列车速度等参量对固有频率的影响;其次就传感器设备的光发射模块和光接收模块进行了具体的研究设计，最后规划出了试验测试图，并就测试图进行了仿真实验，由仿真结果进行分析得出结论:Sagnac光纤传感技术能够测量桥梁固有频率，监测桥梁健康状况。 |
| 作者： | 李臣霞 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 宁提纲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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