SL-1000T型索力動(dòng)測(cè)儀是一款便攜式單/雙通道索力智能測(cè)試儀器，主要應(yīng)用與各類(lèi)拉索、吊桿和預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絲等索類(lèi)拉力測(cè)試，廣泛適用于交通運(yùn)輸、建筑、鐵路、冶金等眾多行業(yè)。
SL-1000T型索力動(dòng)測(cè)儀具有檢測(cè)方便、精度高、擴(kuò)展性能、輕便易于攜帶等特顯。儀器采用觸摸/按鍵獨(dú)立、交互式操作，滿足不同操作習(xí)慣人群，7寸高亮度觸摸屏便于操作與頻率峰值識(shí)別。雙通道數(shù)據(jù)采集提高測(cè)試效率，SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)連續(xù)自動(dòng)保存。
1. 適用范圍
(1) 斜拉橋梁拉索、吊桿張拉力測(cè)試。
(2) 預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絞線張拉力測(cè)試。
(3) 受拉索道張拉力測(cè)試。
2. 測(cè)試原理
2.1 基本假設(shè)
設(shè)一根單位長(zhǎng)度質(zhì)量為 W 的撓性索在張力 T 下被張緊，拉索的剛度為EI。為方便計(jì)算，作如下假設(shè)：
(1) 不考慮索的垂度，并且彎曲不大，即認(rèn)為拉索為直線，可認(rèn)為索的剛度和張力沿索軸線方向不變；
(2) 設(shè)拉索的每一段在振動(dòng)過(guò)程中不伸長(zhǎng)；
(3) 考慮彎曲引起的變形，不計(jì)剪切引起的變形及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響；
(4) 拉索在振動(dòng)時(shí)不受其他外力作用，且拉索微元段重量相對(duì)其兩端張力可以忽略不計(jì)；
(5) 拉索受力很大，認(rèn)為拉索是張緊的，抗彎剛度予以忽略；
(6) 拉索兩端是固定不動(dòng)的。
2.2 張力弦振動(dòng)理論
假定拉索在任意點(diǎn)沿 x 軸的垂度方向發(fā)生振動(dòng)，取微元弧進(jìn)行分析，當(dāng)索沿速度方向作微幅振動(dòng)時(shí)，在索的微段上作用有張力、慣性力、彎矩和剪力以及干擾力(計(jì)入拉索重力在內(nèi))。索微元 dx 的受力情況如圖2.1 所示。考慮彎曲引起的變形，不計(jì)剪切引起的變形以及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響，則在 t 時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方程為：
(1)
當(dāng)拉索在理想直線平衡狀態(tài)附近振動(dòng)時(shí)，角度 θ 很小，故可將式(1)簡(jiǎn)化為：
(2) 
點(diǎn) x+dx 處力矩平衡方程為：
(3) 
其中 EI 是拉索剛度。根據(jù)2.1中假設(shè)(5)和(6)，最后可以求得拉索索力：
(4) 
式中 L 為拉索長(zhǎng)度， 為拉索第 n 階固有自振頻率。
圖2.1 拉索微元受力計(jì)算簡(jiǎn)圖
2.3 固有自振頻率確定
理論上，根據(jù)式(4)在已知一階自振頻率 (也稱(chēng)基頻)即可計(jì)算出拉索張力T，即：
(5)
由式(4)和(5)可以獲得拉索高階自振頻率與基頻的關(guān)系表達(dá)式：
(6)
(7)
式(6)和(7)可以表述為高階自振頻率為其基頻的整數(shù)倍。
拉索振動(dòng)信號(hào)是多諧振動(dòng)信號(hào)組成的復(fù)合信號(hào)，頻譜分析圖中會(huì)出現(xiàn)多個(gè)峰值頻率點(diǎn)，每個(gè)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)自振頻率。SL-1000T索力動(dòng)測(cè)儀對(duì)信號(hào)采集后快速自動(dòng)進(jìn)行傅里葉變換并顯示頻譜圖，同時(shí)將峰值點(diǎn)的頻率記錄為主振頻率，記為。由于在拉索實(shí)際振動(dòng)時(shí)，某些階次振動(dòng)信號(hào)極其微弱，無(wú)法在頻譜圖中觀察到，使得某些相鄰峰值點(diǎn)的距離不相等，因此，將以相鄰峰值點(diǎn)距離中最小值作為基頻。比值即作為主振頻率所對(duì)應(yīng)的階次。SL-1000T索力動(dòng)測(cè)儀自動(dòng)計(jì)算給出有 n 值，受測(cè)試時(shí)外界環(huán)境制約，可能無(wú)法獲取標(biāo)準(zhǔn)頻譜圖而導(dǎo)致計(jì)算的 n 值不準(zhǔn)確。此時(shí)，可以根據(jù)頻譜圖人工計(jì)算。確認(rèn) n 值，并將正確值直接輸入儀器參數(shù)項(xiàng)內(nèi)。最終，儀器將根據(jù)式(4)和輸入的參數(shù)K ()自動(dòng)計(jì)算出拉索張拉力T。
