文档名：考虑混凝土弹塑性的植入式GFRP封装FBG传感器应变传递分析
摘要：工程化FBG传感器的封装层引入的应变传递损耗使其具有应变传递误差,需进行应变传递分析.已有研究多聚焦于基体处于线弹性时的应变传递分析,而混凝土结构发生弹塑性变形后的应变传递规律尚未明晰.以植入式GFRP封装FBG传感器为对象,在应变传递分析中引入混凝土的非线弹性本构关系,建立了基体与FBG的应变传递关系,通过有限元模拟验证了该理论推导的有效性.基于理论分析探讨了混凝土弹塑性演化、混凝土标号、传感器半径与标距等因素对应变传递效率的影响,并分析了传感器的尺寸设计.研究表明:平均应变传递率在混凝土弹性阶段变化较小,而到塑性阶段则显著降低,混凝土标号、半径与标距都会对应变传递效率产生较大影响.本研究可广泛用于植入式FBG传感器的应变传递误差修正及设计.
Abstract：ThestraintransferlossintroducedbythepackaginglayeroftheindustrializedFBGsensoroftenmakesithasstraintransfererror,soitisnecessarytoconductstraintransferanalysis.Mostpreviousstudiesfocusonstraintransferanalysiswhenthehostlayerislinearlyelastic,butthestraintransferlawofconcretestructuresafterelastic-plasticdeformationisstillunclear.Thestraintransferanal-ysisontheembeddedGFRP-FBGsensorconsideringtheconcrete'snonlinearelasticconstitutiverelationshipisconducted,andthestraintransferrelationshipbetweenthehostmaterialandFBGisderived.Thevalidityofthetheoreticalderivationisverifiedbyfiniteel-ementsimulation.Basedontheoreticalanalysis,theeffectsofconcreteelastoplasticevolution,concretemark,theradiusofthesensor,andgaugelengthonstraintransferefficiencyarediscussed,andthesizedesignoftheGFRP-FBGsensorisanalyzed.Theresultsshowthattheaveragestraintransferratechangeslittleintheelasticstageofconcretebutdecreasessignificantlyintheplasticstage.Moreo-ver,theconcretemark,thesensorradius,andthegaugelengthallhaveasignificantimpactonthestraintransferefficiencyofthesen-sor.ThisresearchcanbewidelyusedforstraintransfererrormodificationandthedesignofembeddedFBGsensors.
作者：彭涛 李佳龙 任东兴Author：PENGTao LIJialong RENDongxing
作者单位：中冶成都勘察研究总院有限公司,四川成都610023
刊名：传感技术学报
Journal：ChineseJournalofSensorsandActuators
年，卷(期)：2024, 37(2)
分类号：TN253TP212
关键词：光纤传感 植入式FBG传感器 应变传递 混凝土弹塑性 理论分析
Keywords：opticalfibersensing embeddedfbgsensor straintransfer elastoplasticityofconcrete theoreticalanalysis
机标分类号：TU37TN253O439
在线出版日期：2024年3月28日
基金项目：国家自然科学基金，四川省自然科学基金青年项目考虑混凝土弹塑性的植入式GFRP封装FBG传感器应变传递分析[
期刊论文] 传感技术学报--2024, 37(2)彭涛 李佳龙 任东兴工程化FBG传感器的封装层引入的应变传递损耗使其具有应变传递误差,需进行应变传递分析.已有研究多聚焦于基体处于线弹性时的应变传递分析,而混凝土结构发生弹塑性变形后的应变传递规律尚未明晰.以植入式GFRP封装FBG传感...参考文献和引证文献
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