基于微波感知的全场振动与形变测量方法

【作者】 熊玉勇； 李松旭； 孟光； 彭志科；

【机构】 上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室； 宁夏大学机械工程学院；

【摘要】 振动与形变测量是力学设计与控制、结构健康监测和设备智能运维的重要手段和必备途径。但是现有的加速度计、视觉测振方法和激光测振技术在高精度、跨尺度、强环境适应性和大范围全场等方面具有一定的局限性,针对大型工程结构的力学测试需求,本文开展基于微波感知的全场振动与形变测量方法研究。首先,提出了微波全场同步振动测量的基础理论与方法,系统阐述了振动演变信息在距离-角度联合维的等效传导机制,建立了全场测点同步位移提取算法,解决了全场测点多尺度的振动与形变同步测量难题。然后,开发了微波全场振动与形变测量原型系统,搭建了实验测试平台,与激光位移传感器开展对比测试研究,验证了所提方法的有效性和准确性。最后,开展了户外大型桥梁结构的振动与形变监测应用研究,结果表明,微波全场振动与形变测量方法可实现大跨度桥梁结构全场测点的高精度振动与形变测量,为大型工程结构的力学测试与健康监测提供一种全新的非接触式振动与形变测量方法。更多还原