當前位置：首頁 > 行業(yè)應(yīng)用 > 采用應(yīng)變計對結(jié)構(gòu)粘結(jié)進行健康監(jiān)測
如何對結(jié)構(gòu)粘結(jié)狀況進行持續(xù)監(jiān)控？通過結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（SHM），是否能夠在早期檢測到損傷？
RWTH亞琛大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)和輕型建筑研究所的研究人員正在研究這些問題。采用專門定制的應(yīng)變計，通過后處理補償計算獲取偏差。
問題
為了檢測粘結(jié)接頭的結(jié)構(gòu)狀況并確?？煽康牧鬟f，需要一個能夠補償微小偏差的應(yīng)變計。
解決方案
定制應(yīng)變計測量柵絲在測量位置周圍提供了均勻的應(yīng)變分布，以提高測量精度。
結(jié)果
通過使用定制的測量柵絲，即使是很小的應(yīng)變變化也可記錄下來。通過測量柵絲之間的精確布置，可以將測量值校正到所需位置。
粘合接頭無法通過無損方式進行測試。如何對粘結(jié)接頭進行連續(xù)監(jiān)控，記錄其結(jié)構(gòu)狀況，確?？煽康牧鬟f？
這種監(jiān)測可以通過單個應(yīng)變計完成，該應(yīng)變計安裝到一個對損傷特別敏感的位置，即所謂的零應(yīng)變點[1]。其特點是，如果粘合沒有損壞，則不會產(chǎn)生應(yīng)變。一旦損傷發(fā)生，應(yīng)變分布就會移動，并且可以記錄清晰的測量信號。
這種健康監(jiān)測方法的挑戰(zhàn)是將應(yīng)變計盡可能精確地定位在先前計算的位置。然而，小的錯位（<200μm）和粘合厚度的變化都會導(dǎo)致測量信號發(fā)生偏差。必須校正由此產(chǎn)生的應(yīng)變變化。
為了測量幾個定義點處的應(yīng)變分布，亞琛大學(xué)與HBM合作設(shè)計了應(yīng)變計。測量柵絲縱向偏移0.5 mm，并在基底上彼此相鄰布置（見圖2）。
為了評估其適宜性，將開發(fā)的應(yīng)變計安裝在粘結(jié)接口的兩側(cè)，并在拉伸試驗中加載使粘結(jié)接頭失效。正如預(yù)期的那樣，三個測量柵絲產(chǎn)生了三條移動的測量曲線。
通過三個相對移動的測量柵絲，可將測量值校正到實際最佳位置（見圖3）。
這是一種特別敏感的損傷評估方法，可對定位的極小偏差作出敏感反應(yīng)。
第一次試運行的結(jié)果清楚地表明，HBM定制的應(yīng)變計效果顯著，可以完全滿足要求很高的測量任務(wù)。
RWTH亞琛大學(xué)是德國最大的技術(shù)研究大學(xué)。輕型結(jié)構(gòu)研究所成立于1955年，與德國航空航天研究所（Deutsche Versuchsanstalt für Luft-und Raumfahrt e.V.）密切合作。最近，教學(xué)和研究重點已擴大到包括結(jié)構(gòu)力學(xué)和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，這也反映在 結(jié)構(gòu)力學(xué)和輕量化設(shè)計研究所（SLA）名稱中。
[1] Sadeghi, M. Z.; Weiland, J.; Preisler, A.; Zimmermann, J.; Schiebahn, A.; Reisgen, U.; Schroeder, K. U. Damage Detection in Adhesively Bonded Single Lap Joints by Using Backface Strain: Proposing a New Position for Backface Strain Gauges. Int. J. Adhes. Adhes. 2020, 97, 102494.
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