基于iBeam3单元逆有限元法的冻土区管道变形研究

形状传感技术结合了应变-形状算法,使测点的应变与空间位置对应.该技术能真实地反映待测物的空间姿态与形状变化,可实现动态实时监测.该文提出了一种基于iBeam3单元的逆有限元法来实现管道变形状况的实时监测.建立了基于iBeam3单元的逆有限元法的理论框架模型;试验验证了其合理性;设计了冻土区管道变形试验,结合应变传感器所测表面应变信息建立逆有限元分析模型;实现了在整个冻融循环过程中对管道形状的重建.试验结果表明:该方法不仅能实时监测管道随土体冻融循环的完整变形过程,而且可以保证精度.在解决寒区管道结构健康监测问题上潜力巨大.