一种基于CFRP结构体的高速列车结构健康监测方法

    公开(公告)号:CN119064418B

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411256548.2

    申请日:2024-09-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于CFRP结构体的高速列车结构健康监测方法,基于车厢板中CFRP层合板的结构特点建立直角坐标系,以CFRP层合板内壁面任意一点为坐标原点,沿单层CFRP板长度方向为X轴,以单层CFRP板叠放的厚度方向为Y轴,以单层CFRP板宽度方向为Z轴;在CFRP层合板上选取若干监测点,且每个监测点在X向、Y向和Z向均配备监测电极;结合CFRP层合板在X向、Y向和Z向上的导电特点布置监测电极;通过监测电极采集监测点处的电导率数据;获取每个监测点处的电导率数据,将实际检测到的电导率数据与电导率阈值进行比较,输出各监测点处的结构健康检测结果。

    一种CFRP绞线锚具优化设计的方法

    公开(公告)号:CN115062370A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210526687.7

    申请日:2022-05-16

    Abstract: 本发明提供了一种CFRP绞线锚具优化设计的方法,先采用“锥‑弧面”计算模型表征CFRP绞线受到的外力F;然后根据CFRP绞线与粘结介质的粘结‑滑移关系,确定CFRP绞线的有效锚固长度;再由“锥‑弧面”计算模型,并基于数值模拟提取锚具整体应力分布,分析锚具受拉端“切口”的应力状态,确定锚筒端口的有效弧度;最后根据所述有效锚固长度、锚筒端口的有效弧度、CFRP绞线的截面尺寸以及粘结介质的有效厚度,制定锚具的优化设计方案,对CFRP绞线进行锚固。本发明的优化设计方法使得锚杯受拉端“切口效应”降低了60%,将切口集中力合理有效的传递至锚具自由端。

    一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN114935349B

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202210605972.8

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种碳粉改性多电极CFRP智能传感结构及其制备方法。依据电阻定律,推导CFRP智能传感结构的导电原理与力阻效应;根据复合材料导电机理,以CFRP智能传感结构中环氧树脂相与CFRP增强相的体积比对其灵敏度指标的影响,从而确定两者最优体积比;根据CFRP智能传感结构的静力场和电场相互耦合作用,用理论分析与实验验证的方式研究向CFRP智能传感结构中的环氧树脂项中添加一定体积分数的碳粉以改进其灵敏度指标,从而确定碳粉最优掺量;根据所确定CFRP智能传感结构的最优体积比与最优碳粉掺量等参数,最终确定碳粉改性多电极CFRP智能传感结构的材料构成,通过优化多电极CFRP智能传感结构中环氧树脂积与CFRP增强相的体积,进而有效提高CFRP智能传感结构灵敏度。

    一种多电极CFRP传感筋及其制备系统与制备方法

    公开(公告)号:CN114910103B

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202210526645.3

    申请日:2022-05-16

    Abstract: 本发明公开了一种多电极CFRP传感筋及其制备系统与制备方法,该系统包括上胶单元、辊挤单元和成型单元,上胶单元用于对CFRP原丝涂覆环氧胶并且能够调节浸胶时间,辊挤单元用于对上胶后的CFRP原丝进行辊挤,进而控制CFRP原丝的渗透率;最后通过成型单元制备处CFRP传感筋。基于上述系统,本申请还提出了CFRP传感筋的制备方法;本发明通过对CFRP原丝的渗透率进行有效控制,进而有效提高CFRP智能传感筋在纤维体积分数、电阻率、电阻变化率‑应变、灵敏度、制备效率等方面性能。

    一种多电极CFRP传感筋及其制备系统与制备方法

    公开(公告)号:CN114910103A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210526645.3

    申请日:2022-05-16

    Abstract: 本发明公开了一种多电极CFRP传感筋及其制备系统与制备方法,该系统包括上胶单元、辊挤单元和成型单元,上胶单元用于对CFRP原丝涂覆环氧胶并且能够调节浸胶时间,辊挤单元用于对上胶后的CFRP原丝进行辊挤,进而控制CFRP原丝的渗透率;最后通过成型单元制备处CFRP传感筋。基于上述系统,本申请还提出了CFRP传感筋的制备方法;本发明通过对CFRP原丝的渗透率进行有效控制,进而有效提高CFRP智能传感筋在纤维体积分数、电阻率、电阻变化率‑应变、灵敏度、制备效率等方面性能。

    一种基于CFRP结构体的高速列车结构健康监测方法

    公开(公告)号:CN119064418A

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202411256548.2

    申请日:2024-09-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于CFRP结构体的高速列车结构健康监测方法,基于车厢板中CFRP层合板的结构特点建立直角坐标系,以CFRP层合板内壁面任意一点为坐标原点,沿单层CFRP板长度方向为X轴,以单层CFRP板叠放的厚度方向为Y轴,以单层CFRP板宽度方向为Z轴;在CFRP层合板上选取若干监测点,且每个监测点在X向、Y向和Z向均配备监测电极;结合CFRP层合板在X向、Y向和Z向上的导电特点布置监测电极;通过监测电极采集监测点处的电导率数据;获取每个监测点处的电导率数据,将实际检测到的电导率数据与电导率阈值进行比较,输出各监测点处的结构健康检测结果。

    一种适用于锚具结构健康监测的CFRP传感器布点方法

    公开(公告)号:CN116659573A

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202310581896.6

    申请日:2023-05-23

    Abstract: 本发明公开了一种适用于锚具结构健康监测的CFRP传感器布点方法,本方法针对锚具的损伤监测传统方法中测点布置不够精确的问题提出的一种新型传感器布点方式。首先,通过理论推导构建出锚具的轴向应力/应变分布梯度函数,根据海森矩阵法对应变梯度分布函数求极值点,将极值点作为传感器布置点,确定传感器布置点的位置与间距;其次,构建传感器与被监测结构之间的界面应力分布函数,根据传感器布置点处的应变大小,优化该布置点处CFRP传感器的布置尺寸;最后,通过上述理论推导,构建出基于分布式传感理念的传感器布点方式,便于在后期工程实践中快速、准确的确定CFRP传感器布点。

    一种适用于锚具结构健康监测的CFRP传感器布点方法

    公开(公告)号:CN116659573B

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202310581896.6

    申请日:2023-05-23

    Abstract: 本发明公开了一种适用于锚具结构健康监测的CFRP传感器布点方法,本方法针对锚具的损伤监测传统方法中测点布置不够精确的问题提出的一种新型传感器布点方式。首先,通过理论推导构建出锚具的轴向应力/应变分布梯度函数,根据海森矩阵法对应变梯度分布函数求极值点,将极值点作为传感器布置点,确定传感器布置点的位置与间距;其次,构建传感器与被监测结构之间的界面应力分布函数,根据传感器布置点处的应变大小,优化该布置点处CFRP传感器的布置尺寸;最后,通过上述理论推导,构建出基于分布式传感理念的传感器布点方式,便于在后期工程实践中快速、准确的确定CFRP传感器布点。

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