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基于分布式光纤的混凝土路面振动场感知与解析
| 题名： | 基于分布式光纤的混凝土路面振动场感知与解析 |
| 正文语种： | 中文 |
| 作者： | 曾孟源;赵鸿铎;边泽英;李琛琛;吴荻非 |
| 作者单位： | 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室;苏黎世联邦理工学院土木工程系;亚琛工业大学道路工程研究所 |
| 关键词： | 道路工程;感知;分布式光纤;振动场;水泥混凝土路面 |
| 摘要： | 感知并解析路面振动可为智能车路系统提供健康诊断、定位循迹、风险预警等多功能服务，有效驱动路面智能化。通过优化分布式光纤器件设计与阵列布设，研发了水泥混凝土路面振动分布式感知系统；利用短时能量分析、功率谱分析等构建了振动时间-空间特征、频域-空间特征的场式表达方法；基于短时能量时空场、功率谱频空场，提出了水泥混凝土路面振动时空响应特征、全局频域特征的变维度解析方法；并于同济大学足尺试验场进行实测验证。结果表明：①荷载位置显著影响短时能量时空场，短时能量峰值坐标能灵敏地反映荷载位置变化，且相比线形光缆，由光纤环阵列组成的感知系统具有更高的空间分辨率（0.35m）；②相同荷载激振下，振动分布式感知系统与商用高精度加速度计测试结果相近（频峰识别误差小于1Hz，空间振型置信度大于0.9），且在多点重复测试下具有较高稳定性；③面板模量显著影响功率谱频空场，模量越大前4阶频率越大，且增幅随阶次增高而愈发显著，该实测现象与理论分析吻合，且在6块板内测得相同趋势。该振动分布式感知系统能够准确、稳定地感知路面振动场时间、空间、频域信息；振动场变维度解析方法能够有效、可靠地解析时空响应特征、全局频域特征。 |
| 期刊名称： | 中国公路学报 |
| 出版年： | 2022 |
| 期： | 07 |
| 页码： | 78-90 |
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