光纖光柵測斜儀安裝簡便，將測桿通過滑輪滑入測斜管內(nèi)，測桿的被測方向上安裝光纖光柵傳感器，對光纖光柵傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，通過逆有限元算法即可得到實(shí)時(shí)的各點(diǎn)位位移量。這種方法基于精準(zhǔn)的建模和分析，以準(zhǔn)確的獲得結(jié)構(gòu)多點(diǎn)變形狀態(tài)。
相比于其他算法，逆有限元法可以在結(jié)構(gòu)材料特性參數(shù)、荷載等外界條件未知的情況下，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)應(yīng)變信息到位移信息的轉(zhuǎn)換，而且一旦結(jié)點(diǎn)位移確定，可以通過簡單的線性方程求解得到單元應(yīng)變，具有很高的計(jì)算效率。
根據(jù)監(jiān)測需求，采用ibeam3逆單元將厚壁金屬管離散化分為若干個(gè)單元。
在單元內(nèi)部布設(shè)一組FBG應(yīng)變傳感器，基于膜應(yīng)變和曲率的理論值和實(shí)測值構(gòu)建最小二乘泛函，應(yīng)用變分法求解泛函極值，獲得在局部坐標(biāo)系下的結(jié)點(diǎn)位移求解方程。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)有限單元集成操作，將離散的單元矩陣組裝到整體線性方程系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)位移自由度從單元局部坐標(biāo)到整體坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。通過施加結(jié)構(gòu)邊界條件，獲得結(jié)點(diǎn)位移解Ue。一旦得到結(jié)點(diǎn)位移，可通過形函數(shù)插值獲得結(jié)構(gòu)全域位移場。
· 邊坡滑移實(shí)時(shí)監(jiān)測
· 鉆井、鉆孔內(nèi)部不同深度的位移
· 安裝簡便；
· 巧妙逆有限元算法，獲得土體內(nèi)部不同深度處的位移量；
· 敏感元件可設(shè)計(jì)為增敏型，靈敏度高于普通光柵；
· 溫度補(bǔ)償功能，消除溫度影響；
· 可根據(jù)工程需求靈活定制不同形狀的傳感器支座；
· 可根據(jù)工程需求靈活定制量程、分辨率和規(guī)格尺寸。
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