基于光纤传感技术的超大型船结构应力监测系统研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于光纤传感技术的超大型船结构应力监测系统研究硕士研究生：付鹏指导教师：李陈峰副教授学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造论文主审人：任慧龙教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于光纤传感技术的超大型船结构应力监测系统研究硕士研究生：付鹏指导教师：李陈峰副教授学位级别：工学硕士学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造所在单位：船舶工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedInd

2、ex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchonUltraLargeShipStructureStressMonitoringSystembasedonSensorTechnologyCandidate:FuPengSupervisor:AssociateProf.LiChenfengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:DesignandConstructionofNavalArchitecture

3、andOceanStructureDateofSubmission:January,2018DateofOralExamination:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文

4、中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学

5、位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于光纤传感技术的超大型船结构应力监测系统研究摘要超大型船舶船体结构常因波激振动和砰击颤振以及人为操作不合理等原因发生破坏，这类随机性破坏在船舶设计建造阶段很难通过理论和经验来预测。通过构建结构应力监测系统对超大型船舶结构安全进行实时在线监测，能够有效解决这一难题。本文在哈尔滨工程大学开发的舰船结构应力监测与评估系统的基础上，对超大型船舶结构应力监测

6、系统的部分模块做了重新设计，对超大型船舶结构应力测点选取方法、光纤传感技术在超大型船舶结构应力监测系统中的应用以及超大型船舶结构应力监测系统性能评估方法进行了研究。论文主要研究内容如下：1.根据超大型船舶结构应力响应特性，结合中国船级社规范要求，重新设计了舰船结构应力监测与评估系统的信号采集模块、初始应力修正模块、数字滤波器模块以及屈服强度评估模块。2.对超大型船舶结构应力监测系统测点选取方法进行了研究。根据中国船级社相关规范要求，得到基于规范要求的总纵强度监测点；通过结构屈服强度评估，得到基于高应力的屈服强度监测点；通过

7、疲劳损伤计算得到基于损伤度的疲劳强度监测点。3.对光纤传感技术在超大型船舶结构应力监测中的应用进行了研究。研究了光纤以及光纤光栅传感器在超大型船舶结构应力监测中的适用性。以《船用力值传感器性能检验指标》为检验标准，设计试验，优选出最适用于监测超大型船舶结构应力的光纤光栅传感器。4.研究了超大型船舶结构应力监测系统性能评估方法。采用改进的Delphi权重法和ABC分类法得到影响监测系统数据处理速度的各因素的主次关系。然后，定义数据传输帧结构，并以此为基础建立了超大型船舶结构应力监测系统性能需求计算方法。关键词：超大型船舶；结

8、构应力监测系统；光纤传感技术；监测点选取方法；性能评估哈尔滨工程大学硕士学位论文基于光纤传感技术的超大型船结构应力监测系统研究ABSTRACTSpringing,slammingandunreasonableartificialoperations,whichcancausedamagetohullst