低相干光纤传感系统用于结构锈胀应变的监测与评估研究的开题报告.docx

低相干光纤传感系统用于结构锈胀应变的监测与评估研究的开题报告

一、选题背景与意义

结构物在使用过程中会受到各种因素的影响，如气候变化、荷载变化、材料老化等，导致结构体的变形和应力状态的变化，进而导致结构物失效、倒塌。其中，结构物锈胀问题对建筑物的安全性和可靠性产生了较大的影响。锈胀现象会引起钢筋膨胀，导致混凝土表面裂缝，损坏结构耐久性，甚至危及结构安全。因此，结构物锈胀的监测与评估非常重要，有助于及时发现结构问题，保障结构的安全稳定。

传统的结构监测方法主要包括摆锤测试、放射性同位素、全站仪等，这些方法存在实验室测试时间长、安全隐患大、成本高等问题。采用光纤传感技术可以实现对结构物应变、温度等参数的实时监测，具有高精度、灵敏度高、响应速度快、成本低廉等优点。因此，本文选用低相干光纤传感系统用于结构锈胀应变的监测与评估研究。

二、研究内容与目标

本文主要研究低相干光纤传感技术在结构锈胀应变监测中的应用，具体研究内容包括以下方面：

1.低相干光纤传感器的原理及工作过程研究

2.结构锈胀引起的变形与应变规律研究

3.低相干光纤传感系统对锈胀应变监测的精度与可靠性分析

4.低相干光纤传感系统在结构锈胀应变评估中的应用实例分析

研究目标：

1.研究低相干光纤传感技术在结构锈胀应变监测中的可行性和精度

2.推广应用低相干光纤传感技术在结构监测领域

三、研究方法

基于低相干光纤传感技术对结构锈胀应变进行监测与评估，研究方法如下：

1.数据采集：在实验室搭建结构锈胀应变试验平台，以低相干光纤传感技术为基础，采集结构锈胀引起的变形与应变数据。

2.数据分析：采用MATLAB等工具对采集的数据进行分析处理，研究结构锈胀的应变规律，分析低相干光纤传感系统的监测精度和可靠性。

3.应用实例：应用低相干光纤传感技术在实际工程结构监测中，分析其在结构锈胀应变评估方面的应用实例。

四、研究难点

本文的研究难点主要包括以下两个方面：

1.实验室试验平台的搭建：需要建立一个结构锈胀应变试验平台，具有逼真的钢筋锈胀情况，为后续数据采集提供可靠的条件。

2.低相干光纤传感技术的应用：低相干光纤传感技术在结构监测中的应用具有一定的复杂性，需要对系统的搭建、数据采集和分析等方面进行深入研究。

五、拟定进度安排

1.第一年

(1)系统性地调研和研究现有的结构监测技术；

(2)设计结构锈胀应变实验平台，进行实验室试验；

(3)对试验数据进行分析和处理，确定低相干光纤传感器监测结构锈胀应变的最佳参数；

(4)撰写开题报告。

2.第二年

(1)深入研究低相干光纤传感器原理及其在结构监测中的应用；

(2)对低相干光纤传感器进行改进，提高其在结构锈胀应变监测中的精度和可靠性；

(3)对试验数据进行分析和处理，总结并提交一篇学术论文。

3.第三年

(1)将低相干光纤传感技术应用于实际工程结构监测中；

(2)对低相干光纤传感系统的在实际工程监测中的应用进行深入分析和评估，并总结提出监测体系建议；

(3)撰写毕业论文。