发明名称 一种桥梁疲劳寿命计温度修正系数的测量方法
摘要 一种桥梁疲劳寿命计温度修正系数的测量方法,是在待测材料制备的标准疲劳试件上粘贴实验疲劳寿命计;置于环境舱,在-20℃~60℃之间,调整环境舱的温度,测量每个温度点实验疲劳寿命计的实时电阻值Ri;将20℃时测得的疲劳寿命计的电阻值作为基准电阻值R;以温度为横坐标、电阻变化率为纵坐标设置笛卡尔直角坐标系,得到不同温度点电阻变化率数据点的离散分布图,采用三次多项式对离散的数据点进行曲线拟合;并采用最小二乘法原理,计算出三次多项式中各项的系数,从而得到相应材料的通用三次多项式φ(Tj);根据疲劳寿命计温度修正系数S=φ(Tj)×R,计算出待测材料相应温度点的温度修正系数S,对实际工程中所测得的R测进行修正。本发明根据被监测材料,在实验室分别测出其温度修正系数,在实际工程中直接应用,使现场测试变得简单方便,工程适用性强。
申请公布号 CN102095597A 申请公布日期 2011.06.15
申请号 CN201110004741.3 申请日期 2011.01.11
申请人 中南大学 发明人 任伟新;陈格威
分类号 G01M99/00(2011.01)I;G01D3/028(2006.01)I 主分类号 G01M99/00(2011.01)I
代理机构 长沙市融智专利事务所 43114 代理人 颜勇
主权项 1.一种桥梁疲劳寿命计温度修正系数的测量方法,包括下述步骤:第一步:采用与待检测部件相同的材料,制备圆形横截面标准疲劳试件,在每根试件上对称粘贴至少6片实验疲劳寿命计;第二步:把粘贴好实验疲劳寿命计的标准疲劳试件置于密闭的环境舱,设定环境舱的温度为20℃,测量每一片实验疲劳寿命计的基准电阻值R;第三步:在-20℃~60℃之间,按变温间隔区间ΔT取5℃或10℃,调整环境舱的温度,每个温度点T<sub>i</sub>保温30~60分钟,测量相应温度点每一片实验疲劳寿命计的实时电阻值R<sub>i</sub>,i=1.2…m;第四步:以温度T为横坐标、电阻变化率<img file="FDA0000043431580000011.GIF" wi="73" he="107" />为纵坐标设置笛卡尔直角坐标系,其中,ΔR为实时温度的电阻值与基准电阻值R之差;根据第三步所得的T<sub>i</sub>、R<sub>i</sub>数据,得到电阻变化率<img file="FDA0000043431580000012.GIF" wi="73" he="107" />数据点的离散分布图,根据离散分布图中<img file="FDA0000043431580000013.GIF" wi="73" he="107" />数据点的分布形状,采用三次多项式对离散的数据点进行曲线拟合,确定三次多项式为<img file="FDA0000043431580000014.GIF" wi="652" he="74" />式中φ(T<sub>j</sub>)是以温度T<sub>j</sub>为自变量的函数,其中T<sub>j</sub>为实际工程中所测得温度;第五步:根据最小二乘法原理,将T<sub>i</sub>、R<sub>i</sub>代入<img file="FDA0000043431580000015.GIF" wi="547" he="145" />φ为三次多项式集合;取j=i,得到:<img file="FDA0000043431580000016.GIF" wi="531" he="132" />令<img file="FDA0000043431580000017.GIF" wi="498" he="132" />即:<img file="FDA0000043431580000018.GIF" wi="867" he="132" />将第三步所得的t<sub>i</sub>、R<sub>i</sub>数据代入I中,当φ(T<sub>i</sub>)满足<img file="FDA0000043431580000019.GIF" wi="559" he="131" />时,由求多元极值的必要条件可得:<img file="FDA00000434315800000110.GIF" wi="178" he="120" /><img file="FDA0000043431580000021.GIF" wi="182" he="120" /><img file="FDA0000043431580000022.GIF" wi="182" he="120" /><img file="FDA0000043431580000023.GIF" wi="165" he="108" />即得到含有4个未知数β<sub>1</sub>、β<sub>2</sub>、β<sub>3</sub>、λ的四个方程,解方程组,得β<sub>1</sub>、β<sub>2</sub>、β<sub>3</sub>、λ,从而得到拟合的<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mi>&phi;</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mi>j</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msub><mi>&beta;</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>T</mi><mi>j</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>&beta;</mi><mn>2</mn></msub><msup><msub><mi>T</mi><mi>j</mi></msub><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>&beta;</mi><mn>3</mn></msub><msup><msub><mi>T</mi><mi>j</mi></msub><mn>3</mn></msup><mo>+</mo><mi>&lambda;</mi><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>第六步:按式S=φ(T<sub>j</sub>)×R计算出实际工程中所测得相应温度点T<sub>j</sub>的疲劳寿命计温度修正系数S,对实际工程中所测得的R<sub>测</sub>进行修正得到修正后的值R<sub>修</sub>,即R<sub>修</sub>=R<sub>测</sub>-S。
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