基于光纖光柵的鋼軌溫度力監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路的發(fā)展及無縫線路的廣泛應(yīng)用，無縫線路的運行狀態(tài)日益成為威脅鐵路運營安全的重要隱患。光纖光柵傳感技術(shù)可實現(xiàn)對應(yīng)變和溫度的高靈敏度測量，因而采用光纖光柵對鋼軌應(yīng)變和溫度進行監(jiān)測成為鐵路傳感中的新興應(yīng)用。通過實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)反饋來感知無縫線路的運行狀態(tài)，確保線路運營安全。本文針對鋼軌應(yīng)變、溫度和溫度力監(jiān)測需求，研究了基于光纖光柵傳感器的軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，并對光纖光柵傳感器封裝及安裝工藝進行探索。
　　本文首先對光纖光柵溫度

2、和應(yīng)變傳感基本原理進行簡要介紹，并對光纖光柵在使用中溫度和應(yīng)變交叉敏感問題進行闡述。同時針對鐵路現(xiàn)場和鋼軌溫度、應(yīng)變傳感的特殊應(yīng)用場合，設(shè)計了新型光纖光柵鋼軌應(yīng)變計及其封裝、安裝工藝。
　　其次在傳統(tǒng)的一維測量模型基礎(chǔ)上，介紹了三維梁模型下鋼軌受力模型和測量原理。針對鋼軌橫向及豎向彎矩測量問題，采用三維梁測量模型對鋼軌軸向力和橫豎向彎矩進行了測量。同時，通過靜態(tài)加載實驗得到了鋼軌軸力和曲率信息，完成了三維梁模型有效性驗證。