钢缆索是一种重要的承力构件。对钢缆索的受力状况进行检测,判断和分析钢缆索的结构健康状况,是工程界至今仍未能很好解决但又亟待解决的问题。基于磁弹效应原理对钢缆索应力进行检测是一种长寿命、高精度和低成本的检测方法,从长远看,通过磁弹效应测量缆索应力是一种最具潜力的方式。该方法的国内外研究水平尚未成熟,目前面临的主要问题是测量信号提取与处理困难,缺乏足够的实验数据,测量系统缺乏灵活性以及信号处理方法不完善。 本论文从系统硬件构成与信号处理方法两个方面展开了研究,主要完成了以下研究工作: ① 基于磁弹效应,定性分析钢缆索索力测量原理。 ② 结合实际测量需要,进行了磁路设计。 ③ 进行了交流励磁电路与脉冲励磁电路的设计与分析,搭建了可以灵活调整的励磁电路。 ④ 在硬件平台基础上,提出了多种数据处理方法,设计了相应的滤波器。 ⑤ 完成了磁弹性测量的温度与拉力试验,并在全面分析实验结果基础上,提出了改进方案。 通过大量的实验数据表明,本系统能够实现通过测量磁特性的变化来准确测量缆索的应力,达到了设计要求。