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基于光纤光栅的船舶结构健康监测技术研究
| 论文题名： | 基于光纤光栅的船舶结构健康监测技术研究 |
| 关键词： | 光纤光栅;船舶结构;健康监测;封装技术;载荷检测;损伤识别 |
| 摘要： | 大型船舶在航行过程中，长期受到各种载荷的作用和恶劣环境的侵蚀，船体会产生各种变形和损伤破坏，可能造成重大人身事故和财产损失等。因此我们有必要对船舶进行实时健康监测和评估，杜绝可能发生的潜在危险，提高船舶航行的安全性能。光纤光栅是一种新型的光纤传感器件，具有体积小、抗电磁干扰、耐腐蚀能力强、易于大规模组网等优点，为船舶结构健康监测提供了新的途径。 论文以船舶结构健康监测系统的各项组成部分为出发点，重点研究了光纤光栅在船舶结构健康监测中应用的一些关键技术。首先介绍了课题的研究背景及意义，以及船舶结构健康监测技术国内外研究动态，提出基于光纤光栅的船舶结构健康监测新技术。然后阐述了光纤Bragg光栅的传感原理以及应变解调技术，并对光纤光栅的封装技术做了研究，采用实验证明了封装材料和胶粘剂对应变传递的影响。同时研究了光纤光栅的温度补偿技术。接下来，研究了光纤光栅船舶结构健康监测系统的整体方案，进行了传感器的优化配置仿真，设计了船体梁弯矩载荷的检测模型，并用双光纤光栅实现了船体梁弯矩载荷的检测。最后，分析了船体损伤识别技术，分别运用ansys有限元仿真分析和光纤光栅实验测试方法进行了简支板损伤识别研究，提出了基于光纤光栅静态应变传感的损伤识别方法，并运用BP神经网络数据分析对损伤程度进行识别，验证了光纤光栅在船舶结构识别中的可行性。 |
| 作者： | 梁文彬 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 赵美蓉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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