基于FBG傳感器的船舶強(qiáng)度狀態(tài)監(jiān)測.pdf

1、船舶作為主要的水上運(yùn)輸工具以其裝載量大、費(fèi)用低的優(yōu)勢在國際貿(mào)易往來中發(fā)揮著重要的作用。但是由于船舶是一個系統(tǒng)工程，營運(yùn)在復(fù)雜的波浪外載荷之下，常年的營運(yùn)造成的船舶結(jié)構(gòu)的損傷和變異是無法用肉眼察覺的，加之現(xiàn)代船舶類型的不斷更新，尺寸向著大型化方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)以及受力特點(diǎn)也越來越復(fù)雜，過去所積累的經(jīng)驗(yàn)公式可能與實(shí)際有很大的差距。逐年的海損事故更是帶來巨大的生命，財產(chǎn)，環(huán)境污染的代價，究其原因多數(shù)是由于結(jié)構(gòu)損壞而致。隨著人們對大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)物安全

2、性與可靠性重視程度的不斷提升，對其進(jìn)行長期的健康監(jiān)測勢在必行。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)在船舶結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)測中的應(yīng)用，可以有效地了解船舶運(yùn)營狀態(tài)下結(jié)構(gòu)危險部位的受力情況，從而可以方便快捷的提供適時、實(shí)時且安全可靠的檢測數(shù)據(jù)，以便采取及時有效的應(yīng)對策略。
　　光纖光柵傳感技術(shù)以波長為編碼，具有抗電磁干擾、耐腐蝕、復(fù)用能力強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，具有傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)勢。已廣泛運(yùn)用在工民建、航空航天、軌道交通、生物醫(yī)藥、石油化工等諸多領(lǐng)域。國外

3、在運(yùn)用光纖光柵傳感技術(shù)對船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時狀態(tài)監(jiān)測方面已經(jīng)進(jìn)行了較為廣泛系統(tǒng)的研究，并取得了一定的成果;而國內(nèi)在該領(lǐng)域的研究依然處于起步階段，相關(guān)研究的成果很少見于報端。
　　本文針對船舶強(qiáng)度健康監(jiān)測這一熱點(diǎn)問題，在分析研究了大型橋梁、船舶的檢測，健康監(jiān)測技術(shù)手段和應(yīng)用范圍的基礎(chǔ)上，提出了利用先進(jìn)的FBG傳感器來進(jìn)行船舶強(qiáng)度實(shí)時監(jiān)測這一課題。文章以一海洋平臺工作船為研究對象，以進(jìn)行船舶強(qiáng)度狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測研究為目的，首先介紹海洋平臺三用

4、工作船的背景資料，然后分析研究FBG傳感器技術(shù)及在船舶中的應(yīng)用，借鑒CCS《鋼質(zhì)海船建造規(guī)范》(2009年版);《散貨船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計算分析指南》（2003年版）;《油船結(jié)構(gòu)直接計算分析指南》（2003年版）等相關(guān)規(guī)范，通過數(shù)值模擬計算出對海洋平臺三用工作船進(jìn)行監(jiān)測的敏感點(diǎn)，并探討如何由測得的數(shù)據(jù)值來推測出船舶所處的工況，然后以同樣的方法參照內(nèi)河船建造規(guī)范初步計推算出一雙體內(nèi)河船的傳感器布置點(diǎn)。
　　基于光纖光柵的船舶結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測