工程结构的安全性和耐久性日益受到重视,对重大工程结构进行实时健康监测、及时识别结构的累积损伤并评估其使用性能和寿命,对可能出现的灾害提前预警并建立相应的安全预警机制,不仅对于提高结构的安全性和可靠性具有重大的科学意义,而且可以降低结构的运行和维护费用,具有可观经济价值。实时监测结构的健康状况并评估其安全性已经成为未来工程的必然要求,也是21世纪亟待解决的重要课题。
技术术原理及性能指标:
依据光纤光栅封装的基本方法,从结构形式、材料选择、封装工艺以及优化设计等角度对光纤光栅封装进行了系统研究,开发了一系列性能优良的传感器,并对它们的传感特性进行了试验。系统研究了光纤光栅传感器在实际应用中的问题:应用等强度梁进行标定的误差问题、不同“基体”材料上的应变灵敏度系数问题、光纤光栅传感器应变传递率的各种影响因素问题,以及埋入式应变传感器应变传递率计算方法问题,为光纤光栅传感器的设计和实际应用提供了极有价值的参考。提出光纤光栅应变传感器动态特性问题,给出其可测频率计算公式。针对实际工程的需求,开发了基于LabVIEW软件平台的光学传感器和电学传感器的同步采集系统、基于LabVIEW和MATLAB软件平台的数据处理、分析和损伤识别系统,开发了以大型网络数据库SQL Server 2000为核心数据库的数据管理系统。