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索力在线监测系统

振动加速度测索力-深圳工讯科技

 

振动加速度法是利用索的力学参数建立索的结构模型,对模型进行模态分析,可得到索力与频率的关系,下图表示钢缆索及其坐标系,现假定:(1)垂跨比 δ=d/l 很小(δ<<1);(2)拉索只在 xoy 平面内振动,其在x方向的运动很小,可忽略不计,另设在y方向的挠度为 u(x,t);(3)当垂跨比 δ=d/l 小于 1/6 时,用抛物线代替悬链线具有足够的精度,于是拉索的形状可用抛物线来表示。

振动法原理.jpg
        该方法为间接测量法,传感器使用寿命长,利用现有的仪器及分析手段,测定频率精度可达到 0.005Hz。索力和频率的关系式(2)或式(3)是要受钢缆索的垂度、斜度和边界条件影响,索的边界条件实际上是介于铰支和固支之间,较为接近固支的情况。一般,在不考虑垂度和斜度影响时,当抗弯刚度为零,两种边界条件下索力的计算结果是一致的。
        考虑垂度、斜度和抗弯刚度影响时,两种边界条件下索力的计算结果将有所不同。分析表明,若索长大于 40m,两种边界条件下计算的索力一般将超过 5%,同时,利用频谱图自动求解第 n 阶自振频率或相邻两阶的频率差 f 也是很困难的,有时安装处根本就没有第 n 阶自振频率出现,这对后面的信号分析处理带来麻烦。所以频率法测定索力,得出的结果与拾振器的安装位置,钢索是否起振,被测钢索的跨度、垂度、斜度及边界条件等多种因素有关,模型的建立和求解很复杂。