[发明专利]一种拱桥短吊杆应力高频动态测试系统以及方法

权利要求书

1.一种拱桥短吊杆应力高频动态测试系统，其特征在于，包括安装在拱桥短吊杆顶部的转角传感器I和安装在短吊杆底部的转角传感器II，同时在拱桥短吊杆的一侧设置安装有拉线位移计，所述的拉线位移计的顶部通过固定装置固定在拱桥短吊杆的顶部侧面；所述的拉线位移计的底部通过固定装置固定在拱桥短吊杆的底部侧面；且拉线位移计的拉线与短吊杆的轴线平行；所述的转角传感器I、II以及拉线位移计与数据采集卡相连。

2.如权利要求1所述的一种拱桥短吊杆应力高频动态测试系统，其特征在于，所述的转角传感器I、II用于检测短吊杆的转角，进而获得吊杆承受的弯矩。

3.如权利要求1所述的一种拱桥短吊杆应力高频动态测试系统，其特征在于，所述的拉线位移计用于检测短吊杆的长度变化。

4.利用权利要求1-3任一所述的拱桥短吊杆应力高频动态测试系统进行测试的方法，其特征在于，如下：

步骤一，选取拱桥中的短吊杆，在吊杆顶部和底部侧面分别装置拉线位移计的固定装置，然后布置拉线位移计；

步骤二，在吊杆顶端和底部布置转角传感器I、转角传感器II；

步骤三，车辆在桥上行驶的过程中，吊杆的长度及吊杆的顶部和底部转角会发生变化，拉线位移计及转角传感器会将此变化转化为电信号并输出，利用动态采集仪对该电信号进行采集；

步骤四，将采集到的顶部转角和底部转角进行数据处理；得到吊杆的曲率值，进而获得吊杆承受的弯矩；

步骤五，叠加轴力和弯矩产生的应力，最终获得吊杆应力的高频动态应力变化规律。

5.利用权利要求4所述的测试的方法，其特征在于，如下：

所述的吊杆的曲率值C＝(A1-A2)/L，其中A1表示吊杆顶部转角、A2表示吊杆底部转角、L表示的是吊杆的长度。

6.利用权利要求4所述的测试的方法，其特征在于，所述的吊杆承受的弯矩M＝EIC，其中EI表示转动刚度，C表示吊杆的曲率值。

7.利用权利要求4所述的测试的方法，其特征在于，所述叠加轴力和弯矩产生的应力σ＝N/A+My/(I)，N表示轴力，通过拉线位移计测得；A表示吊杆的横截面积，M表示弯矩，y表示吊杆距离中性轴的距离，I表示惯性矩。