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基于FBG传感器的船舶强度状态监测
| 论文题名： | 基于FBG传感器的船舶强度状态监测 |
| 关键词： | 船体结构;数值模拟;强度监测;测点布置;光栅光纤传感器 |
| 摘要： | 船舶作为主要的水上运输工具以其装载量大、费用低的优势在国际贸易往来中发挥着重要的作用。但是由于船舶是一个系统工程，营运在复杂的波浪外载荷之下，常年的营运造成的船舶结构的损伤和变异是无法用肉眼察觉的，加之现代船舶类型的不断更新，尺寸向着大型化方向发展，结构以及受力特点也越来越复杂，过去所积累的经验公式可能与实际有很大的差距。逐年的海损事故更是带来巨大的生命，财产，环境污染的代价，究其原因多数是由于结构损坏而致。随着人们对大型复杂结构物安全性与可靠性重视程度的不断提升，对其进行长期的健康监测势在必行。结构健康监测技术在船舶结构状态的监测中的应用，可以有效地了解船舶运营状态下结构危险部位的受力情况，从而可以方便快捷的提供适时、实时且安全可靠的检测数据，以便采取及时有效的应对策略。 光纤光栅传感技术以波长为编码，具有抗电磁干扰、耐腐蚀、复用能力强、灵敏度高等优点，具有传统传感器无法比拟的优势。已广泛运用在工民建、航空航天、轨道交通、生物医药、石油化工等诸多领域。国外在运用光纤光栅传感技术对船体结构进行实时状态监测方面已经进行了较为广泛系统的研究，并取得了一定的成果;而国内在该领域的研究依然处于起步阶段，相关研究的成果很少见于报端。 本文针对船舶强度健康监测这一热点问题，在分析研究了大型桥梁、船舶的检测，健康监测技术手段和应用范围的基础上，提出了利用先进的FBG传感器来进行船舶强度实时监测这一课题。文章以一海洋平台工作船为研究对象，以进行船舶强度状态实时监测研究为目的，首先介绍海洋平台三用工作船的背景资料，然后分析研究FBG传感器技术及在船舶中的应用，借鉴CCS《钢质海船建造规范》(2009年版);《散货船结构强度直接计算分析指南》（2003年版）;《油船结构直接计算分析指南》（2003年版）等相关规范，通过数值模拟计算出对海洋平台三用工作船进行监测的敏感点，并探讨如何由测得的数据值来推测出船舶所处的工况，然后以同样的方法参照内河船建造规范初步计推算出一双体内河船的传感器布置点。 基于光纤光栅的船舶结构健康监测系统研究目前还处于发展阶段，很多关键技术包括适用的光纤光栅应变传感器的研究都还需深入研究和完善。本文对海洋平台工作船及双体船连接桥结构监测提出分析的方法实施的方案，为今后工作船及双体船的结构健康监测提供了参考。 |
| 作者： | 李志锋 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 严仁军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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