[發明專利]一種通過撓度測量壓桿軸向位移的方法

有效

• 申請號: 202110669292.8
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113970305B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 常巖軍;陳一元;胡丹;全鑫
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/32;G06F30/20;G06F17/13;G06F119/14
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 黃宗全

本發明是一種通過撓度測量壓桿軸向位移的方法，通過位移計測量壓桿撓度，然后根據壓桿撓度和壓桿長度之間的函數關系來計算出壓桿長度，從而得出壓桿軸向位移。為減少誤差，對數據進行二次處理得到實際撓度，進而得到實際壓桿軸向位移，本方法適用于因地理環境限制或其他因素不能直接測量壓桿軸向位移的情形，本方法利用了現有的設備，能得到準確的結果。

技術領域

本發明屬于工程測量技術領域，特別涉及一種通過撓度測量壓桿軸向位移的方法。

背景技術

工程測量是指工程建設中的所有測繪工作的統稱，包括工程建設勘測、設計、施工和管理階段所進行的各種測量工作。工程測量按其工作順序和性質分為勘測設計階段的工程控制測量和地形測量、施工階段的施工測量和設備安裝測量、竣工和管理階段的竣工測量等。現有的測量方式一般是使用位移計來直接測量。

位移計在工程測量上使用時存在因地理環境或其他因素難以直接測量的問題，因此，亟需提供一種既簡單又經濟的測量方法來解決上述問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是：如何利用現有的設備解決不能直接測量壓桿軸向位移。

為了解決上述的技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種通過撓度測量壓桿軸向位移的方法，包括通過測量壓桿撓度，根據壓桿撓度和壓桿長度之間的函數關系來計算得到壓桿長度，最后得出壓桿軸向位移；所述函數關系為式(l)：

式中EllipticE為第二類完全橢圓積分，式中l為壓桿長度，δ為撓曲線中點的撓度；l₀為未受壓時壓桿原長；

所述壓桿軸向位移符合以下關系式(m)：

Δl＝l₀-l。

所述的測量壓桿撓度是使用位移計測量。

所述的方法按以下操作進行測量和計算：

在壓桿未受壓時，壓桿原長為l₀，位移計設置在x₀處，受壓后，壓桿長度為l，但位移計仍測量x₀處撓度δ₀，但實際測量的值應該為x₁處的撓度δ，于是引入試探長度l^tr，得到更為真實的撓度δ；受壓后，將位移計測量x₀處撓度δ₀與壓桿原長l₀代入式(l)，計算出試探長度l^tr，再代入式(m),得到試探軸向位移Δl^tr，根據比例關系計算出Δx，接著由關系式x₁＝x₀-Δx得到x₁，之后將所得到的x₁，試探長度l^tr與撓度δ₀代入式(k)，最終計算出較為準確的撓度δ，經過數據二次處理后，再將所得實際撓度δ與壓桿原長l₀代入式(l)，計算出實際長度l，從而求得實際軸向位移Δl；

所述式(k)為

本發明的有益效果是:本發明通過歐拉公式中繞曲線函數的進一步推導，得到撓度δ與長度l的關系式(l)，進而通過測量撓度δ來測量壓桿長度為l。適用于因環境條件無法直接測量出壓桿軸向位移的情況，方便快捷，大大提高測量效率。

附圖說明：

圖1是本發明的歐拉公式中心受壓直桿在臨界力作用下將在微彎形態下維持平衡圖。

圖2是本發明的歐拉公式中心受壓直桿在臨界力作用下將在微彎形態下維持平衡的彎矩示意圖。

圖3是本發明的歐拉公式中撓曲線函數圖。