【摘 要】
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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i Beam3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
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51678109）；
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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i Beam3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。
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