织物应变传感器的性能指标及评价方法

基于相关的国家标准,类似工业产品以及其用途对织物应变传感器的性能指标进行评价,采用松弛时间和反应时间作为评价大应变型传感器的指标.并给出关键性能的评价方法,这些评价方法也适用于其它类型的织物应变传感器.基于这些评价方法,对新开发的织物应变传感器进行了测试,结果表明,该传感器能在20%的应变范围内稳定工作,同时具有高灵敏度(应变系数约43),低滞后(6.25%),相对短的松弛时间和反应时间,以及良好的重复性和线性度.该传感器有望在医用、运动服装以及康复治疗等方向得到应用.     

圆拱形问题的Petrov-Galerkin方法

推导出了圆拱形问题的 Petrov-Galerkin表达式 ,对任意荷载及所有厚度参数证明其节点精确 .     

电阻式应变传感器的设计与研制

根据作者在开发ＤＹＣ－１型电式应变传感器的实践，介绍了该传感器的结构特点，设计原理与应用范围。     

应变栅结构参数对合金薄膜传感器应变传递的影响

应变栅作为薄膜传感器的关键组成部分,其结构参数直接影响着合金薄膜传感器中应变传递效果。基于剪滞理论研究了应变栅的结构参数对应变传递误差的影响,并推导了合金薄膜应变片的应变传递函数;采用有限元软件模拟仿真了薄膜电阻应变片应变栅栅厚在0.001～0.02 mm、栅长在20～50 mm以及栅宽在0.1～0.4 mm范围内对应变传递的影响,并对上述分析的结果进行了实验验证。结果表明：在选定的范围内,应变栅厚度越小、纵栅长度越长、纵栅宽度越窄,应变传递误差越小;各结构参数对应变传递的影响程度为：栅宽>栅长>栅厚;当栅厚为0.001 mm、栅长为3 mm、栅宽为0.1 mm时,应变传递误差最小为3.4%。     

光纤光栅应变传感器的温度补偿

为建立经过钢套筒封装后的光纤光栅应变传感器的温度补偿方法,从封装传感器的微观结构出发,利用光栅与封装套筒在界面上力学作用机理推导出封装传感器的波长变化与环境温度、应变变化值之间的关系式.给出了应变传感器进行应变测量时的温度补偿公式与工程实施方案.室内的标准实验证明:对于封装的应变传感器进行应变测量时,采用建立的温度补偿公式与实施方案能够正确剔除温度影响,得到真实的应变值,如果采用传统的裸光栅温度补偿方法在温度变化幅度较大情况下将导致严重的系统测量误差.     

如何实现应变传感器的高精度检测

应变传感器的信号非常微弱,其幅度甚至小于干扰信号,因而必须通过精密检测电路抑制干扰。应变传感器信号具有其物理极限,利用载频技术实现了信号最大化。通过作为感应信号源的高精度感应分频器和自动校准的周期数可得到很高的增益稳定性。采用高精度检测单元和通用宽频带放大器系统可以高分辨率、高稳定性、有效地抑制和衰减干扰信号与不期望的动态信号,实现高精度检测。     

用于油井井下环境的MEMS应变传感器

本文给出来一种应用于油井井下恶劣环境下的SiC MEMS谐振应变传感器。该传感器是一个质量平衡双端音叉（BDETF）,由沉积在硅基板的3C-SiC薄膜制备而得。该器件在大气环境下,从室温到300℃以上均可振荡。对该器件施加10000g的冲击（垂直于器件表面）而无损失和谐振频率漂移。该传感器具有66Hz/με,这与目前的硅传感器相当。     

LiCl-PAM/SA-Ca2+双网络水凝胶应变传感器的制备与性能

近几年,导电水凝胶应变传感器将不可见的机械刺激转化为可见的电信号的能力越来越受到科研人员的关注.同时,其优异的透明性和导电性也为成为柔性电子产品奠定了基础.然而,由于水凝胶内部存在大量水分,环境适应性差(如低温和长期储存)限制了实际应用.因此,本工作通过使用LiCl作为海藻酸钠分子链超分子组装的触发器并引入甘油作为冷冻保护剂,开发了一种新型离子导电LiCl/PAM/SA-Ca²⁺水凝胶.结果表明：离子导电水凝胶不仅具有较高的断裂应变(1 920%)和与人体皮肤相似的模量(80 kPa),而且具有优异的机械强度(375 kPa)、出色的韧性(4.8 MJ·m^-3)和高透明度;此外,氯化锂和甘油也赋予其防冻和保湿功能;进一步研究表明：作为柔性应变传感器,离子水凝胶在300%至750%的应变范围内具有高灵敏度(GF=2)和宽检测应变窗口(2.5%～500%).同时该应变传感器也表现出优异的抗疲劳性(100%应变下200次循环)和低温(-25℃)下的传感灵敏度.这种独特的性能为可穿戴设备在复杂环境中的应用提供了更多可能.     

一种土体动态应变传感器的设计

该文研发了一种土体动态应变传感器,能够对铁路路基的土体动态应变进行实时监测,保障路基结构稳定性与行车安全。该文详细阐述了土体动态应变传感器的设计原理,通过试验与理论相结合,试验测试传感器各部分材料性能,分析材料具体适用条件,选择土体动态应变传感器的最优组合,保证土体动态应变传感器的可靠性,适应实际工程的使用情况。     

轻钢拱形屋面结构的优化设计与构造

结合实际工程设计 ,选取轻型薄壁钢管拱形屋面的矢高、拱形桁架高度、杆件截面面积作为优化设计变量 ,以轻型钢管拱形屋面的总造价最低为目标函数 ,建立了优化设计的数学模型 ,采用直接搜索法与准则法结合的综合优化设计方法 ,按规程要求对轻型钢管拱形屋面的几何外形及杆件的截面进行了综合优化设计 ,考虑了各种情况的荷载作用 ,编制了SLAOP软件 .     

基于酒精选择性填充光子晶体光纤的Sagnac应变传感器

提出了一种基于酒精选择性填充光子晶体光纤的新型Sagnac光纤环应变传感器,实现了对微小应变的高灵敏度测量.利用酒精对光子晶体光纤的选择性填充使之产生双折射效应,并将已经填充好的光子晶体光纤嵌入到Sagnac干涉环中,实现了Sagnac干涉效应.当给光子晶体光纤施加应变时,Sagnac干涉谱的波峰会随着应变变化而变化,实现对应变的测量.实验结果表明,当微应变在0~3 958时,测量微应变的灵敏度能够达到3.66 pm.同时,本结构具有高灵敏度、高稳定性、抗电磁干扰、易于搭建等优点.     

拱的大挠度分析

基于有限变形理论导出了等截面圆弧拱在荷载作用下考虑非线性二阶项的微分方程,并得到了无铰拱与两铰拱载荷在荷载作用下位移的解析解。为大跨径拱的分析与计算提供了理论依据。     

FBG传感器在公路柔性基层应变监测中的应用

在山东某高速公路路段柔性基层埋设光纤光栅传感器,以进行柔性基层结构的应变场测试.根据高速公路铺设中的实际情况提出传感器埋设方案,成活率达100%.当汽车通过时,对应变场进行监测,测试结果表明:监测结果与路基所受应力相符,光纤光栅传感器用来测量高速公路柔性基层应变具有明显优势.     

用电阻应变传感器测定柱状药包爆轰压力的近似值

柱状药包置于一个盛满水的小薄壁圆柱筒的中央进行爆炸，药包中传播的爆轰波与水相互作用，在水中产生爆炸应力波；应力波从水中透射到圆筒，使得圆筒产生环向变形；用超动态应变测试系统测定圆筒外壁上的环向爆炸应变波，根据应变波的峰值与爆轰压力之间的关系，可以确定柱状中空药包爆轰压力的近似值，本文介绍了测试方法及测定结果。     

基于光纤光栅传感器的混凝土梁应变检测

介绍了一种基于光纤光栅传感原理的光纤应变传感器和其测量混凝土内部应变的原理。采用GSYD-B型光纤光栅应变测量仪,利用FBG对混凝土内部应变进行了测量。通过加载条件下与应变片对比试验,验证了光栅传感器具有良好的可靠性。结果表明,这种新型光纤传感器显示了良好的传感性能,能够监测混凝土内部应变状态,发挥出成活率高、绝对值测量和寿命长等优势。     

组合式应变传感器及其在矿山机械上的应用研究

本文阐述了一种组合式应变传感器的结构、性能 ,介绍了该传感器在矿山机械应变测试中的应用与实验研究     

FBG传感器量测混凝土表面应变

采用一种新型FBG应变计量测钢筋混凝土柱在受压过程中的表面应变,并与常规应变片量测方法进行比较.通过机械固定法将FBG应变计安装于立柱表面,并考虑温度对测量结果的影响,最终实现对混凝土结构表面应变的量测,并对其工作性能进行评价.试验结果表明,FBG传感器具有很高的线性度及可重复性,测量值与理论值及常规电阻应变片量测结果一致,为其应用于实际工程提供了依据.     

新型高性能金属玻璃纤维应变传感器

目前,商业应变片的应变敏感材料是丝状或是箔状的,因为它们的电阻率较低且不能做得很细,所以其性能和可靠性都不太好．尺寸更小的以单根应变敏感材料为敏感元件的应变传感器一直是人们追求的目标,自第一个商业化应变片诞生开始人们就一直致力于实现该目标．而用传统的应变敏感材料是无法实现的．之前我们已经研究了金属玻璃纤维的压阻效应,已经证实它们是一种性能优异的应变敏感材料．用高电阻率和极细的单根金属玻璃纤维做成的应变传感器能实现人们长期以来追求的目标．     

基于CAN总线的应变监测传感器网络节点设计

针对大规模结构健康监测系统中节点密度大、分布散等监测特点,设计了基于CAN总线的智能应变传感器,实现了大量数据的远距离传输,并对复合材料集中载荷进行了定位诊断。     

某轿车的铰接点-A点优化设计

对某轿车的铰接点(A点)进行了刚度及其灵敏度分析,并在此基础上对A点进行了优化,对比分析优化后的A点发现,重量减轻了,刚度并没有减弱.说明这种以减重为目标的优化分析方法是有效可行的.