橋梁損傷的神經(jīng)脈絡(luò)仿生健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng).pdf

1、本文針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)所使用的方法存在成本高、監(jiān)測(cè)手段單一、不能在線實(shí)時(shí)觀測(cè)等方面的問(wèn)題提出了一種用神經(jīng)脈絡(luò)仿生傳感器系統(tǒng)對(duì)橋梁裂紋進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法，從而判斷是否對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了損傷，為橋梁的維護(hù)和維修提供依據(jù)。 本文通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀的分析，設(shè)計(jì)了一種新的神經(jīng)脈絡(luò)仿生傳感器以及相配套的傳感器系統(tǒng)。該研究分四方面：(1)為了能夠解決橋梁結(jié)構(gòu)中的區(qū)域監(jiān)測(cè)問(wèn)題，模擬生物體感知神經(jīng)元及神經(jīng)脈絡(luò)分布對(duì)生物內(nèi)部或外部各個(gè)局部變化的

2、感知機(jī)制，將傳感材料以神經(jīng)脈絡(luò)的方式設(shè)置在橋梁結(jié)構(gòu)中，脈絡(luò)的傳感交點(diǎn)形成神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了橋梁損傷的神經(jīng)脈絡(luò)仿生傳感器：包括利用銀粉制作網(wǎng)格形成傳感層的主體，同時(shí)提出了傳感層的制作方法和制作工藝。(2)根據(jù)現(xiàn)有橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需要，對(duì)神經(jīng)脈絡(luò)仿生監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件進(jìn)行了全面設(shè)計(jì)；針對(duì)目前橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)逐步由非實(shí)時(shí)監(jiān)控過(guò)渡到實(shí)時(shí)監(jiān)控、由分散監(jiān)控過(guò)渡到集中監(jiān)控這一趨勢(shì)，設(shè)計(jì)了橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)；對(duì)橋梁損傷神經(jīng)脈絡(luò)仿生健康

3、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了主控系統(tǒng)硬件框圖和功能，并且對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)進(jìn)行了較詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括中間處理單元設(shè)計(jì)、終端處理單元設(shè)計(jì)等。(3)在硬件基礎(chǔ)上，給出了裂紋判斷的仿真算法；同時(shí)給出了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和程序代碼。通過(guò)在傳感層上建立笛卡爾參考模型，計(jì)算每一個(gè)裂紋斷點(diǎn)，建立了畫(huà)裂紋算法，采用三次B樣條曲線進(jìn)行裂紋仿真，在計(jì)算機(jī)上畫(huà)出仿真裂紋。軟件系統(tǒng)包括兩大部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)上運(yùn)行的數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和在PC機(jī)上運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、通信模塊和模擬顯示模