水工金属结构钢闽口原型应力应变测试方法及系统

【技术领域】

[0001] 本发明涉及福建港口水电站测试领域，具体涉及一种福建港口水工金属结构钢结构样机的应力应变测试方法及系统。

【背景技术】

水电站岷口是保证水电站正常运行的重要组成部分。 民口原型必须经过有效的测试。 试验项目受水库调度和水库水位变化影响。 一般来说，闽口原型机需要进行应力和应变测试。 福建应力应变测试按测量对象不同可分为物理测量和模型测量，按测量设备可分为静态测量和动态测量。 #

[0003] 根据相关工程经验，由于应变片的防水处理会产生额外的附加应变，以及因导线电阻、接触电阻等引起的应变测试误差，无法保证测试的有效性和测量精度。保证。 #

[0004] 因此，迫切需要一种能够有效减少和消除由于导线电阻、接触电阻等引起的应变测试误差的测试方法。

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[发明内容]

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(-)要解决的技术问题是提供一种能够准确测试水工金属结构钢福建样机应力应变的方法； 这种方法可以有效地减少和消除因导线电阻、接触电阻等应变引起的测试误差。

本发明的目的之一是提出一种福建原型应力应变测试方法； 本发明的第二个目的是提出一种福建原型应力应变测试系统。 #

(二)技术方案

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本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的： #

[0019] 本发明提供的一种福建原型应力应变测试方法，包括以下步骤: #

SI：获取水工金属结构钢门的结构特征件； #

S2：根据结构特征位置确定水工金属结构钢门的应力应变测点； #

S3：采用四线连接方式在应变测量点布设=线电阻应变片； #

[0013] S4:采集S线电阻应变片的应力与应变之间的测试数据。

进一步地，所述步骤S1获取水工金属结构钢门结构的特征位置，是通过预先对弧形门进行有限元CFD应力分析，得到水工金属结构钢门结构的危险路段和危险性。 。 位置; 水工金属结构钢门结构的特征件具体包括上主梁、下主梁、上臂、下臂、面板和吊耳。 #

进一步地应力应变测试，步骤S2根据结构特征部位确定水工金属结构钢门的应力应变测点，并根据钢门结构特征部位的位置和结构形式选择应力应变测点。 水工金属结构钢闸门应力应变测点包括主梁应力应变测点布置、上臂应力应变测点布置、上臂应力应变测点布置。下臂、面板应力应变测点布置、吊耳应力应变测点布置。 。 #

进一步地，步骤S3中三线电阻应变片的布局是这样进行的：将应变片的一端通过r1连接至R4端； R4的另一端通过r3与应变片的另一端连接。 一端相连； 应变片的另一端也通过r2串联到R2、R3； R1和R4连接公共点，R2和R3连接公共点作为输出端。

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输出端输出的电信号传输至数据采集模块； #

[0018] 数据采集模块将采集到的电信号通过ZiE进行传输； #

[0019] 其中，

rl 代表应变计丝电阻； #

r2代表应变计丝电阻；

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r3代表应变计丝电阻； #

R1代表惠斯通电桥臂电阻；

R2代表惠斯通电桥臂电阻；

R3代表惠斯通电桥臂电阻； #

[00%] Rg 表示应变片电阻。

进一步地，步骤S4采集模块采集=线电阻应变仪的应力与应变之间的测试数据是通过数据采集模块采集应变仪的电信号，然后基于IE ED802的低功耗.15.4 标准采用LAN协议的模块进行传输； 测试数据包括结构静态应力测试数据和运动状态结构应力测试数据；

[0017] 所述的结构静应力测试数据为测试福建口堵水过程中构件的应力应变增量数据； 确定闽口受力分量从不受水荷载到额定水荷载的变化量； #

[0029] 运动状态的结构应力测试数据是测试构件在福建港口开闭过程中的应力应变变化数据； 测量受力部件在运动状态下的应力应变过程线。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的一种福建原型应力应变测试系统，包括三线电阻应变仪、数据采集模块、模块和处理器；

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三线电阻应变片设置在水工金属结构钢门的结构特征部位；

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数据采集??模块与三线电阻应变仪连接，用于采集应变仪输出的电信号；

Zi ee模块与数据采集模块连接，用于接收采集模块采集到的电信号，并将电信号传输给处理器；

[0035] 处理器用于接收Ziee模块发送的数据并存储和分析。

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进一步地，三线电阻应变片的设置方式如下： #

应变片一端通过r1连接到R4端； R4的另一端通过r3与应变片的另一端连接； 应变片的另一端也通过r2串联到R2、R3； rl和R4连接的公共点以及R2和R3连接的公共点作为输出端； #

输出端输出的电信号传输至数据采集模块；

[0039] 数据采集模块通过Ziee传输采集到的电信号；

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[0040] 其中， #

[0041]rl表示应变计丝电阻；

r2代表应变计丝电阻； #

r3代表应变计丝电阻；

R1代表惠斯通电桥臂电阻； #

R2代表惠斯通电桥臂电阻；

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R3代表惠斯通电桥臂电阻； #

[0047] Rg表示应变计电阻。 #

[0048] 进一步地，三线电阻应变片设置的测点根据水工金属结构钢闸门各结构的对称性和结构特征部位的荷载进行布置。

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进一步地，水工金属结构钢门结构的特征在于，通过预先对弧形门进行有限元WD应力分析，获得水工金属结构钢门结构的危险截面和危险位置； 水工金属结构钢闸门结构的特征部件具体包括上主梁、下主梁、上臂、下臂、面板和吊耳。

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[0050] 进一步地，根据结构特征部位确定水工金属结构钢门应力应变测点的应力应变测点是根据钢门的位置和结构形式选择应力应变测点。结构特征件； 水工金属结构钢闽口应力应变测点包括主梁应力应变测点布置、上臂应力应变测点布置、下臂应力应变测点布置、面板应力应变测点布置和吊耳应力应变测点布置。

[005. （建立巧妙而有益的效果

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与现有技术和产品相比，本发明具有以下优点： #

[0053] 本发明采用未经防水处理的水下三线电阻应变片应力应变测试，并采用四线连接方式，有效减少和消除因导线电阻、接触电阻等引起的应变测试误差。 #

[0054] 本发明预先对弧形端口进行有限元(CFD)应力分析，找出结构的危险段和危险位置，最后根据CFD应力分析结果和测试选择测量点要求，结合工程实践经验。 利用结构和载荷的对称性，减少测量点数量，减轻工作量。 W最小的测点可以真实地反映结构的受力状态。

【图片说明】 #

图1为本发明福建原型应力应变测试方法流程图。 #

图2为本发明泄洪树的弧形工作福建港上支撑臂和上主梁应力测点布置图。 #

图3为本发明泄洪弧形工作福建口下支撑臂和下主梁应力测点布置图。 #

图4为本发明泄洪树的弧形工作闽口叶的应力测点布置图。

图5为本发明泄洪树的弧形工作福建港上支撑臂和上主梁动应力测点布置示意图。 #

图6为本发明泄洪弧形工作福建口下支撑臂和下主梁动应力测点布置图。

图7为本发明泄洪树弧形工作门叶动应力测点布置图。 #

图8为本发明三线电阻应变片四线连接方法。 #

图9为本发明福建原型应力应变测试方法的原理示意图。 #

图中1代表S线电阻应变片； 2表示数据采集模块； 3代表模块； 4代表工作计算机。

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【详细方式】

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[0065] 为了便于本领域的普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。

实施例1 #

[0025] 如图1所示，本实施例提供了一种福建原型应力应变测试方法，包括以下步骤: #

SI：获取水工金属结构钢门的结构特征件；

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S2：根据结构特征位置确定水工金属结构钢门的应力应变测点； #

S3：在应变测量点采用四线连接方式布设=线电阻应变片1； #

S4：采集线电阻应变片应力应变测试数据的四步： #

[0017] 所述步骤S1获取水工金属结构钢门洞的特征位置，用于结合相关标准对弧形门洞进行有限元（CFD)应力分析，找出结构的危险部位。提前获得工程实践经验。 和危险地点； 液压金属结构钢门接头 #