内嵌预压式大量程光纤光栅传感器的智能钢绞线的研制与性能分析

设计了一种在钢绞线中心丝上设置凹槽、在中心丝张拉持荷状态下于凹槽中嵌入光纤光栅(FBG)传感器的智能钢绞线, 使FBG传感器在服役前产生一定的压应变, 以解决FBG传感器封装存活率低以及监测量程不够的问题。理论分析了嵌入式FBG传感器与基体之间的应变传递率, 对凹槽的截面尺寸、传感器的黏结长度以及封装材料的弹性模量提出了设计要求。以中心丝持荷值为变化参数, 对FBG智能钢绞线进行不同监测量程的张拉实验。结果表明, 实验数据具有良好的线性度和重复性; 当中心丝持荷值达到中心丝极限承载力的30%以上时, FBG传感器的监测量程接近钢绞线的极限张拉力, 从而实现对钢绞线全生命周期的监测。