Zastosowanie systemów czujników światłowodowych w monitorowaniu stanu technicznego konstrukcji betonowych

Badanie analizuje różne podejścia do czujników światłowodowych, koncentrując się na ich zastosowaniu, implementacji oraz ocenie wydajności w monitorowaniu stanu technicznego konstrukcji betonowych. Szczególną uwagę poświęcono jednomodowym światłowodom, ze względu na ich skuteczność w wykrywaniu mikropęknięć, odkształceń oraz zmian temperatury w żelbetowych strukturach. Przeprowadzono analizę zmian parametrów optycznych za pomocą testów z wykorzystaniem siatek Bragga (FBG), osadzonych w próbnych elementach betonowych, poddanych obciążeniom mechanicznym i zmianom temperatury. Analizy graficzne i ilościowe wykazały, że czujniki światłowodowe umożliwiają ciągłe monitorowanie naprężeń i odkształceń w betonie z wysoką dokładnością w zakresie mikroodkształceń. Symulacje przeprowadzone w środowisku MATLAB potwierdziły wysoką czułość i trwałość czujników, szczególnie w wykrywaniu zmian strukturalnych wynikających z rozszerzalności cieplnej oraz działania sił mechanicznych. Zachowanie termiczne czujników zostało dodatkowo zbadane przy użyciu systemów pomiarowych opartych na laserach oraz modułach Peltiera. Przeprowadzone badania przyczyniają się do rozwoju inteligentnych systemów SHM, których celem jest zwiększenie trwałości i bezpieczeństwa infrastruktury cywilnej, zwłaszcza na obszarach zagrożonych trzęsieniami ziemi.