文献类型：期刊文章

作　　者：王正方[1] 王静[1] 隋青美[1,2] 叶青霖[1] 贾磊[1] 李术才[3]

机构地区：[1]山东大学光纤传感技术与工程研究中心,济南250061 [2]山东大学苏州研究院,苏州215123 [3]山东大学岩土与结构研究中心,济南250061

出　　处：《工程地质学报》

基　　金：国家自然科学基金项目(41472260);国家自然科学基金项目(41202206);苏州市科技计划项目(SYG201306)资助

年　　份：2015

卷　　号：23

期　　号：6

起止页码：1085-1092

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2015_2016、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：本文针对地质力学模型试验,特别是针对含水地质结构的模型试验中土压力测量的不足,利用光纤光栅体积小、易封装、防水抗腐蚀、防电磁干扰等特点,基于短栅距光纤布拉光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）设计了适用于地质力学模型试验的微型FBG土压力传感器.采用有限元力学仿真对传感器的膜片尺寸、传感器厚径比进行优化,得到传感器在0～1MPa土压力测量范围内,直径20mm、高度为0.2mm的圆平膜片灵敏度高且不易造成FBG光谱畸变,厚径比为0.16（H4mm/D：25mm）的传感器测量结果更可靠且对被测岩土介质影响较小.标定试验表明,传感器在0～1MPa压力范围内具有很好的重复性与一致性.将该传感器应用于海底隧道模型试验,监测隧道开挖过程的围岩应力释放规律,该传感器很好地监测了隧道从迅速失稳到逐渐稳定的变化过程,从而证明了设计的微型FBG应用于模型试验的可行性.

关 键 词：光纤布拉格光栅 土压力传感器 模型试验 厚径比优化  

分 类 号：P642.13]