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专利号: 2020113794495
申请人: 郑州铁路职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种实现铁路桥梁的应力实时监测方法,其特征在于:包括如下步骤:

S1、在试件的中央处钻孔,将试件用保护装置围护,在试件的上下两侧用压力轴(500)与试件的两侧底部中心处紧密、准确接触;

S2、安装布置相关的动态应力监测计算机,把监测系统放入试件的钻孔中;

S3、接通监测系统的电源,通过监测系统的气缸(1)带动螺杆(2)和导程块(7)传动,给监测系统的应力感应器(9)一个初始压力,使监测系统的应力感应探头(10)与试件耦合接触,停止加压;

S4、打开计算机、数据采集器的开关,开始采集数据,控制气缸(1)给试件各个方向逐级加压,实验数据自动存储;

S5、加压至试件完全破坏失效,停止加压、关闭系统并分析相关数据;

所述的应力实时监测方法采用以下监测系统,该监测系统包括固定盘(200)和设于固定盘(200)上的加力机构(100),所述加力机构(100)包括气缸(1)、螺杆(2)、支撑杆(4)和应力感应器(9),所述螺杆(2)的一端连接气缸(1)的输出端,所述气缸(1)的另一端通过导程块(7)连接至应力感应器(9),所述应力感应器(9)的两侧通过导向杆(6)滑动连接至支撑杆(4)的滑套(5)上;

所述加力机构(100)设三个,所述三个加力机构(100)中的其中两个沿固定盘(200)的径向分布,所述其中两个加力机构(100)的应力感应器(9)呈90°相交设置,所述三个加力机构(100)中的另一个沿固定盘(200)的轴向设置;在测量过程中,所述三个加力机构(100)的应力感应探头方向分别为X、Y、Z,其中,X、Y为沿固定盘的水平方向和垂直方向,Z为沿固定盘的轴向,X、Y与Z之间的夹角分别为30°、45°,X'、Y'为应力感应器的实际方向,X与X'之间的夹角为α,Y与Y'之间的夹角为β,则有:X=X'cosα+Y'sinβ,Y=X'sinα+Y'cosβ;

Z=X'cos(30°+α)+Y'cos(45°+β);

当加力机构对桥梁内部进行加压冲击时,则有应力感应器受到的外力F满足:

F=ku+εd(u)/d(t),

其中k为桥梁的刚度,ε为桥梁的阻力系数,u为螺杆在任意时刻的位移。

2.根据权利要求1所述的一种实现铁路桥梁的应力实时监测方法,其特征在于:所述应力感应器(9)朝向支撑杆(4)的一侧外部设有安装架(8),所述导程块(7)和导向杆(6)均固定连接至安装架(8)。

3.根据权利要求1所述的一种实现铁路桥梁的应力实时监测方法,其特征在于:所述支撑杆(4)和气缸(1)均螺栓固定在固定盘(200)上,所述螺杆(2)的外部设有导向筒(3),所述导向筒(3)螺栓固定连接至固定盘(200)。

4.根据权利要求1所述的一种实现铁路桥梁的应力实时监测方法,其特征在于:所述应力感应器(9)上设有一定向应力感应探头(10),所述应力感应器(9)通过数据导出线连接至计算机的数据采集器,所述气缸(1)通过电缆连接至计算机的数据采集器。