光纤光栅传感在岩石破坏检测中的应用研究

"岩石变形破坏过程的光纤光栅传感检测方法研究" 本文主要探讨了一种新型的岩石变形破坏过程检测技术，即光纤光栅（FBG）传感检测方法，并将其应用于岩石单轴压缩实验中。作者魏世明和柴敬分别来自河南理工大学能源科学与工程学院和西安科技大学能源学院，他们的研究旨在提升岩石变形监测的精确度和实时性。 在实验中，裸露的光纤光栅被粘贴在岩石试件的轴向和环向上，同时在同一位置粘贴了应变片以进行对比测试。实验设备为MTS伺服机，通过它进行单轴压缩实验，观察并记录加载过程中峰值前的轴向和环向应变变化。实验结果显示，光纤光栅传感器的测试性能优于传统应变片，尤其是在轴向测量上，其与MTS位移计的精度相当，相对误差仅为2.8%。而在环向测量中，光纤光栅的表现优于MTS的环向应变计。 光纤光栅表面粘贴法的优势在于其高灵敏度、抗腐蚀和抗电磁干扰的特性，能够提供更准确的应变数据。通过对应变传递的换算，这种方法可以达到与MTS系统相当的测试精度，这对于理解和预测岩石在受压状态下的变形行为至关重要。这种新的检测技术对于提高岩石力学实验的准确性，以及实现对地质结构的在线监测具有重要的实际意义，特别是在矿井安全、隧道工程和地质灾害预警等领域。 这项研究不仅提出了光纤光栅传感技术在岩石力学实验中的有效应用，还展示了该技术在未来可能对岩石变形破坏监测的改进和创新。通过进一步的开发和优化，光纤光栅检测方法有望成为地质工程领域的一种重要监测工具，有助于提升整个行业的技术水平。