一、一种新型应变测量系统在码头结构检测中的应用（论文文献综述）
董力纲[1]（2021）在《高精度多通道应变测量系统研究》文中研究表明应变测量系统是一种可以测量物体变形大小的数据采集系统,被广泛应用于飞机结构强度测试、弹箭结构健康监测、车辆结构强度试验、船舶结构健康评估、钢轨健康状态监测等领域。由于被测物体通常对应变十分敏感,超过规定的形变时,会造成重大的事故,所以提高应变测量精度是本论文的关键研究方向。本文针对基于电阻应变片的应变测量系统开展分析研究,进行了理论分析和电路设计,为应变测量领域提供了思路和参考,具有重要的研究意义和实用价值。本文主要研究内容如下:（1）研究了电阻应变片的基本原理,推导了惠斯通电桥的相关公式,针对应变测量系统的各项参数和性能,提出了基于模拟开关的大电阻自标定方案,通过高精度DAC控制仪表运放参考电压的方法,设计了自平衡方案;采用DAC产生高精度电压模拟源的思路,设计了系统自校准方案。此外,根据应变测量的实际要求,提出了桥路匹配、信号处理、桥路激励等方案,研究了影响测量精度的相关因素,并提出了相应解决办法。（2）对应变测量系统的关键技术进行了深入的研究和分析,首先使用仿真软件TinaTI和PSpice对自标定、自平衡、自校准、信号处理、桥路激励等电路进行建模,然后进行了交直流传输特性的仿真分析,最后对所设计电路进行了参数计算和推导。利用仿真和计算相结合的研究方式验证了电路的可行性。（3）搭建了应变测量系统的测试平台,制定了测试方案。首先对应变测量系统的传输线路补偿能力、自标定、自平衡、自校准等功能进行了测试,然后针对应变测量精度和电压测量精度进行了详细的测定,最后对测试结果进行了整理和分析。测试结果表明,本文设计的高精度多通道应变测量系统各项功能正常,达到了预期指标,具有工程实用价值。
范志强[2]（2020）在《光电振荡器及其应用研究》文中研究表明具有低相位噪声、高频率稳定度的微波信号源是现代通信、雷达、导航及测量等电子系统的核心器件。光电振荡器是一种通过光电反馈环路将光能量转换为微波能量的微波光子信号产生技术,具有相位噪声低、频率稳定度高、频率调谐范围大的优点。该技术突破了电子技术产生微波信号的技术瓶颈,对提高电子系统性能具有重要意义,已经成为微波光子学的研究热点。本论文对光电振荡器进行了系统的理论与实验研究,包括基础理论、测试方法、新型结构及其应用研究。主要研究内容及创新点如下:1.光电振荡器基础理论研究研究了注入锁定光电振荡器的基础理论。通过推导时域相位差微分方程,建立了注入锁定OEO的理论模型,明晰了注入锁定OEO的锁定条件,解释了频率牵引现象,分析了相位噪声特性的影响因素。并通过实验验证了理论分析结果,该结果为注入锁定光电振荡器的研发提供了理论依据。2.光电振荡器相位噪声测试方法研究提出了基于波分复用结构的光延迟互相关微波信号相位噪声测量方法。在传统光延迟互相关相位噪声测量技术中,引入波分复用技术使两个测量通道共享数公里长延时光纤,降低了系统复杂度和双通道延时匹配的难度。搭建测试平台,实现了4-11GHz微波信号的相位噪声测量,在10GHz频点处的系统噪底为-152.6d Bc/Hz@10k Hz。该测量方法为宽带、低相噪微波信号源提供了一种相位噪声测量手段。基于光延迟互相关相位噪声测量系统,提出采用波分复用技术将光电振荡器与相位噪声测量系统相融合的光电振荡器相位噪声测量方法。搭建了共享光纤的双环路光电振荡器,边模抑制比达到82.4d B,并采用上述测量方法建立了相位噪声测试平台,在10.66GHz频点处测得相位噪声为-122d Bc/Hz@10k Hz,与商用相位噪声测量仪器的测试结果一致,降低了光电振荡器相位噪声测量的技术难度。3.新型结构光电振荡器研究研制了基于注入锁定和延时补偿技术的光电振荡器,通过延时补偿系统实时补偿由于温度等因素引起的环路延时变化,将振荡频率维持在注入信号的锁定范围内,实现了稳定的单模振荡。该光电振荡器在1000s时间内,温度波动范围22-31℃时,10.66GHz频点处实现了±0.1ppb的频率稳定度,边模抑制比达到78d B,频率调谐步进为10Hz。该成果提高了光电振荡器的边模抑制比和频率稳定度。研制了基于宇称-时间对称原理的可调谐光电振荡器。利用硅基集成微盘振荡器的互易性实现了宇称-时间对称结构,其强大的模式选择能力大大降低了对滤波器的带宽要求。利用硅基集成微盘振荡器的热调谐性,实现了可调谐光电振荡器。建立了实验系统,实现了15d Bm、2GHz至12GHz可调谐微波频率输出。当反馈环路长度约1km时,在10k Hz频率处的相位噪声达到了-117.3d Bc/Hz。该方法降低了对滤波器带宽的要求和实现了宇称-时间对称光电振荡器的调谐。研制了基于微波非线性放大技术的双频输出光电振荡器。实现了含有基频信号和三次谐波信号的双频输出。基频信号的频率调谐范围为6.68GHz至10.6GHz,调谐步进为50MHz/m A,输出功率为12.774±0.8d Bm;三次谐波信号的频率调谐范围为20.04GHz至31.9GHz,调谐步进为150MHz/m A,输出功率为-5.41±1.47d Bm。为实现高性能双频微波源提供了一种有效解决方案。4.光电振荡器应用研究基于互参考结构光电振荡器,提出了温度不敏感型应变和位移测量方法,其中互参考结构采用波分复用技术实现。分别研制了基于光电振荡器的应变和位移测量系统,其中应变测量系统测量范围大于600με,测量误差优于±0.3με,且不受温度影响;位移测量系统在模拟待测目标距离约为8km,采样时间为1ms时,位移测量误差为±11.14μm,速度测量误差为±3.90μm/ms,结果也不受温度影响。该方法克服了温度对测量系统的影响,同时兼有测量精度高、速度快的优点。
石培杨[3]（2020）在《系船柱结构系缆力反演机制及光纤监测方法研究》文中提出港工设施系船柱是将船舶系缆力传递至码头结构的关键设施。受船舶大型化、船舶不规范系泊、异常风浪流作用等多因素影响,系船柱的受力状态异常复杂。多因素耦合作用下,一旦系船柱系缆力超出设计值,不仅会导致系船柱自身结构损伤,还会带来码头结构破坏的严重后果。复杂系泊条件下系船柱结构安全监测成为码头运行过程中亟需解决的重大安全问题。现有技术主要通过对系缆力的监测,实现对系船柱结构安全的在线评估。然而通过研究发现,系缆力值仅是一个非常浅表的结构安全控制指标,同样的系缆力值,在系缆角度、系缆方向、系缆位置等因素影响下,对系船柱结构的安全影响大相径庭,直接监测系缆力来评估系船柱结构安全并不是非常有效。在宁波市交通运输科技项目的支持下,提出了利用系船柱结构表面应变反演标准条件系缆力的系船柱结构安全监测方法,并重点从反演模型、监测方法与现场试验等多方面进行了研究,本文的主要研究内容如下:（1）分析了系船柱结构的结构特点与受力特性,并依据《系船柱构件通用设计编制说明》等相关规范,确定系船柱标准系缆条件。（2）建立了系缆力作用下的系船柱结构受力分析模型,推导了系船柱表面应变计算公式,并结合标准系缆条件,建立了基于系船柱表面两点应变的标准系缆力反演模型。以1500k N单面挡檐铸钢系船柱为概化研究对象,建立了系船柱有限元分模型,仿真分析了系缆力作用下的系船柱受力特性,验证并优化了系船柱表面应变计算公式和标准系缆力反演模型,根据有限元计算的测点应变反演标准系缆力,以最大应变作为评判依据,结果表明:反演最大应变与有限元计算结果最大误差7.704*10-6,误差比4.6%,证明标准系缆力下系船柱结构受力状态与反演前一致,反演模型准确。（3）根据系船柱受力特性和现场作业特点,提出了系船柱根部五点应变测量方案,设计并优化了基于光纤光栅传感技术的系船柱结构受力状态监测方法。针对系船柱的数量及码头结构特点,提出了光纤应变传感器的组网方式及光纤链路的布置形式,构建了集数据采集、分析、存储、预警为一体的系船柱集群监测系统。（4）开展了大榭招商国际码头典型系船柱现场试验,验证并优化了系船柱结构监测施工工艺,连续记录了不同系缆条件下的系缆数据,进行了标准系缆力和最大应变的实时反演,反演最大应变与实测结果相比最大误差11.01*10-6,误差比8.39%,考虑到传感器数量有限,无法保证每次都能测到最大应变,反演精度满足要求,证明标准系缆力下系船柱受力状态与反演前一致,反演模型准确可靠,将反演结果代入系船柱分级预警机制,即可实现系船柱安全评估,表明本文提出的监测方法能够实现长期、可靠、准确的系船柱结构安全监测,且不影响正常系缆工作,不改变系船柱原先结构,适合在已建码头上推广。
周立明[4]（2020）在《基于车桥耦合振动的桥梁快速测试与诊断》文中提出我国正处于新型工业化和新型城镇化的快速发展时期,大批重大基础设施项目已经完成或相继开工建设。与此同时,工程结构在环境侵蚀、材料劣化、日常服役荷载等作用下逐渐发生性能退化。近年来桥梁坍塌事故频发,造成了重大经济损失和人员伤亡并产生了极其恶劣的社会影响。因此,对规模庞大、系统复杂的基础设施进行有效地维护管理并保障其安全运营是国内外关注的共同课题,大量的科学研究与工程实践表明,利用检测技术和健康监测技术发现桥梁的早期损伤和安全隐患是解决该问题的有效途径。但是基于定期检测的桥梁技术状况评定主要以人工为主,费时费力;基于各类先进传感器的桥梁健康监测技术获得的海量监测数据难以分析出结构损伤,且健康监测系统价格昂贵难以广泛应用于中小桥梁。随着自动化和快速测试技术的研究与发展并逐步应用于桥面损伤、桥身裂纹、拉索断丝、桥墩下沉等的检测,明显提高了测试效率。近年来冲击振动测试理论逐渐发展并开始应用于工程实际,其优势在于同时测量结构的输入和输出而得到更深层次的结构参数,但是由于在激励方式和理论开发方面受到限制而没有得到广泛应用。针对这个问题,本文提出了一种基于车桥耦合振动的桥梁的快速测试与诊断方法,论文的研究内容及创新点如下:（1）基于车桥耦合振动的桥梁快速测试整体思路及激振设备研发。针对传统的力锤或激振器无法有效激起桥梁的振动模态和实际工程应用效率低的问题,本文提出了一种基于车桥耦合振动的桥梁快速测试方法,该方法利用移动车辆代替力锤或者激振器直接对桥梁进行激励,在测试过程中监测车轮力和桥梁的响应,利用冲击振动测试的思想对桥梁进行深层次参数识别。并对荷载产生设备进行了研发和改进,开发了一种适用于车桥耦合振动快速测试理论的测试车辆,通过软硬件一体化,该车集成了有效的激振设备和成套的控制系统,能够方便快捷地激起桥梁的多阶振动模态和满足桥梁深层次参数识别的要求。（2）提出了基于车桥耦合振动的桥梁快速测试理论。传统的冲击振动测试方法主要借助力锤或激振器对桥梁进行指定参考点冲击,为了有效激起桥梁的振动通常对桥梁进行分块测试,然后对各分块进行数据融合,相关的理论有多参考点、单参考点、无参考点等方法。本文提出的基于车桥耦合振动的桥梁快速测试方法,以移动车辆代替传统冲击装置,测试过程中移动车辆在桥面上发生着时空变化,不同于传统冲击位置是桥面上的离散点,移动车辆作用在桥面上的是多轴同时激励的连续车轮力。传统的理论方法已经不再适用,需要开发一套适用于车桥耦合振动进行桥梁测试的理论,该理论主要包括通过识别车轮力将复杂的车桥耦合振动解耦为独立的车辆振动系统和桥梁振动系统;然后将多轴连续车轮力通过荷载分配函数等效为节点荷载,包括节点竖向荷载和弯矩荷载,从而将桥梁看作是一个复杂的多输入多输出振动系统;最后利用基于输入和输出数据估算的位移频响函数矩阵进行模态参数识别和柔度矩阵识别,包括频响函数提取、奇异值分解、增强频响函数重构、模态缩放系数识别等。并通过实验和数值模拟验证了算法的有效性。（3）研究了基于车桥耦合振动与长标距应变测量的桥梁快速测试方法。为了提高利用冲击振动思想进行桥梁结构柔度识别的性能,结合车桥耦合振动和长标距应变传感器宏微观测量的优势,本文提出了基于车桥耦合振动的应变柔度和位移柔度识别方法。创新方法利用移动车辆代替传统的力锤或激振器对桥梁进行激励,利用长标距应变传感器代替加速度计,在测试过程中同时采集车轮力和结构的长标距应变,通过车轮力对车桥耦合系统进行解耦合,并将桥梁看作是一个以车轮力为输入以长标距应变为输出的线性时不变系统,结合了长标距应变传感技术宏微观结合的独特优势,实现了桥梁应变柔度和位移柔度的双重反演。基于以上识别的参数建立损伤识别的指标,其中本文得到的柔度矩阵是结构的深层次参数,能够反映结构的刚度分布,是建立损伤指标的重要参数,并且利用识别的柔度矩阵能够预测结构在任意静载作用下的变形,基于以上分析结合现行的桥梁评估规范进行桥梁快速评估。（4）提出了基于改进的Prony方法的结构柔度识别理论。结构柔度矩阵的准确估计对于挠度预测、损伤检测、有限元模型修正等实际工程问题至关重要。本文提出了一种利用受噪声干扰的输入和输出信号来估计结构柔度矩阵的新方法。首先利用采集的冲击力和结构的加速度响应计算结构的脉冲响应矩阵,然后利用位移振型的正交性构造增强的脉冲响应函数并通过Cadzow算法对其进行去噪处理,最后改进了传统的Prony方法识别出结构的基本模态参数和柔度矩阵。增强脉冲响应函数在以上模态参数识别过程中具有独特的优势,它在空间域上将多维的脉冲响应函数降维为单自由度脉冲响应函数,在时间域上将多模态的脉冲响应函数降阶为单模态脉冲响应函数,实现了将多自由度的多模态耦合的复杂问题转化为单自由度单模态脉冲响应函数进行模态参数识别的简单问题,能够准确识别结构的频率、阻尼比、模态缩放系数,进而得到结构的柔度。数值仿真和试验室实验验证了所提出的理论的正确性。本文将基于车桥耦合振动的桥梁快速测试方法与理论应用于实际工程。首次将开发的测试车辆应用于实桥测试,配合力锤激励进行了多种工况下的桥梁测试方案,包括多参考点定点冲击、移动连续冲击和车桥耦合。结果表明通过测试车辆能够方便快捷地实现对桥梁的有效激励,满足深层次参数识别的要求。
郑星[5]（2020）在《飞机结构疲劳试验数据处理及分析》文中研究说明在全机疲劳试验中,准确检测疲劳裂纹至关重要。通过传感器监测飞机结构在载荷谱作用下的响应应变,并由试验人员根据应变变化趋势来分析结构疲劳损伤状态,是目前普遍采用的方式。这种半自动半人工的试验数据分析方式不仅工作量大,而且依赖试验人员的经验。为了解决该问题,本文对全机疲劳试验数据处理及分析方法展开研究,并在此基础上开发了相应的软件系统,实现了对疲劳裂纹准确、高效的检测。主要的工作内容与成果如下:（1）试验数据高效导入与整合。针对大量复杂的试验数据,采用了多线程并行的方式进行数据导入。为了解决并行过程中各线程任务分配不均的问题,提出了基于文件分割的并行数据导入模式,实现了线程间的负载均衡,提高了数据导入的效率。最后设计了合理的数据结构,实现了试验数据的高效整合。（2）试验数据分析方法。首先对阈值法中上限比例?m的取值方法进行了改进。然后针对阈值法容易产生误判的问题,提出了基于分段线性回归的试验数据分析算法。同时,为了减小噪声给数据分析带来的不利影响,提出了基于最小曲线能量的去噪算法,较好地剔除了原始数据中的噪声。最后,为了兼顾准确性和效率,将阈值法与分段线性回归法相结合进行试验数据分析。（3）试验数据分析方法的验证与测试。首先设计了铝合金板拉伸疲劳试验,证实了两种试验数据分析算法都能够有效检测疲劳裂纹。然后通过实例测试,比较了两种算法在实际应用中的优劣,并验证了两种算法相结合的方式对效率的提升。（4）软件系统的设计与实现。在上述工作的基础上,开发了飞机结构疲劳试验数据处理及分析系统,设计并实现了工程项目管理、试验数据管理、试验数据分析计算、日志故障管理等功能,在实际应用中取得了良好的效果。
单一男[6]（2020）在《基于分布式光纤传感的典型结构状态监测研究》文中指出工程科学技术领域的快速发展,使如今的航空航天飞行器结构愈加复杂,材料愈加先进,不仅可能带来新的安全问题,同时也使传统的安全问题愈加突出。美国太阳神无人机的空中解体事件表明了,含大展弦比柔性结构的飞行器在飞期间的变形监测具有十分重要的意义。美国哥伦比亚号航天飞机事故表明了绝热层材料脱粘事件的严重后果,而随着国家大力发展可重复使用飞行器,绝热层材料的脱粘在线监测问题变得更加重要。结构损伤一直以来都是飞行器结构安全的主要威胁之一,如今随着失效机理与传统金属材料大不相同的碳纤维复合材料在航空航天飞行器结构上的大量应用,结构损伤缺陷的在线监测具有更多的现实意义。近几年来,研究者们针对这几类结构安全问题开展了一系列的研究,发展了许多结构变形、绝热层脱粘和损伤缺陷的检测手段,但是依然缺乏可靠的结构状态在线监测方法。使用光频域反射原理解调的基于背向瑞利散射的分布式光纤传感器是近20年来出现的新型光纤传感技术的产物,它不仅具有传统光纤传感器的性能特点,同时还具有高空间分辨率和较高的应变测量灵敏度等优点,是用于航空航天飞行器结构状态在线监测的理想工具。本文的目的是发展基于分布式光纤传感器网络的航空航天飞行器典型结构状态监测方法与策略,重点探索基于分布式光纤传感器的结构应变场监测方法、基于分布式光纤传感器网络的结构变形估计方法与技术、绝热层结构脱粘识别方法与技术、结构损伤缺陷监测方法与技术等。文章的研究内容和结果主要包括:（1）建立了悬臂板弯曲问题的哈密顿体系。在哈密顿体系下,各种工况问题归结为了对结构的外载荷,各种边界条件以及边界上的各种外载荷分布等。进一步地,将各工况问题转化为哈密顿正则方程的非齐次项问题,从而得到一般性的问题。通过求解基本问题的本征值和本征解,得到以级数表示的解析解。对级数解的有限截断,将具体问题归结为确定本征解系数问题,即代数方程组的求解问题。从而形成一种辛数值模拟方法。在哈密顿体系下,建立了表面应变与中面应变、曲率和位移等之间的关系表达式。（2）基于表面粘贴及内部埋入两种耦合方式,分别建立了分布式光纤传感器、粘接层、涂覆层和被测结构的多层耦合结构模型。根据力学原理确定出结构应变和光纤应变信息的关系和规律,从而得到结构与光纤的应变传递效率函数表达式。该应变传递效率表示方法不仅归纳总结了线式应变传感器应变传递率的影响因素,还揭示了其变化规律和空间分布特点。（3）研究了分布式光纤传感器的应变监测方法。利用几何非线性结构的应变测量数据,分析了测点标距长度和测点中心距离等核心参数对应变测试数据的影响。讨论了分布式光纤传感器埋入碳纤维复合材料层合板的工艺,并开展了包含固化过程监测和载荷工况下的应变场监测在内的复合材料结构全寿命状态监测研究。讨论了高密度应变信息的成像方法,并在考虑了时间或空间等因素情况下对结构应变场进行了重构。（4）开展了基于高密度应变信息的结构变形估计方法研究,并给出了由分布式光纤传感器应变信息获取弯曲变形结构横向位移的计算公式的有限差分形式。基于悬臂结构弯曲试验的结果分析和讨论了分布式光纤传感器在弯曲问题中测量横向位移误差的原因,提出了结合有限元分析和百分表测量结果的分布式光纤传感器应变测量数据修正策略,并经过试验结果证实,该策略能显着提高分布式光纤传感器测量结构变形的精度。（5）开展了基于分布式光纤传感器的绝热层结构脱粘识别方法研究。根据绝热层结构脱粘对结构基体抗弯截面系数的影响关系,提出了基于应变变化的绝热层结构脱粘识别方法。通过有限元分析和原理性试验结果,制定了合理的绝热层结构脱粘识别策略,通过对含绝热层结构的悬臂板施加弯剪耦合作用力而采集的高密度应变数据,验证了该方法的有效性,且脱粘边界定位精度达到了亚厘米级别。（6）开展了基于分布式光纤传感器的结构损伤识别方法研究,考虑结构损伤缺陷对应变场扰动可识别的极限距离,获取了分布式光纤传感器网络识别结构损伤缺陷的适用范围。通过构造损伤指标,研究了已知结构无损状态信息以及缺少结构无损状态信息情况下的损伤缺陷识别方法。通过试验研究发现,利用分布式光纤传感器网络进行结构损伤缺陷识别,能将裂纹尖端以毫米级的误差进行精确定位。本文的研究成果有助于航空航天飞行器结构的状态监测工程应用,对于提高航空航天飞行器在服役期间的安全性有重要意义。
姜涛[7]（2019）在《基于光纤应变传感技术的管道健康监测》文中认为管道是石油以及天然气的主要输送途径,但是由于管道通常埋于地下并且需要穿越地质条件恶劣的地区,在自然因素和人为因素作用下,管道事故常有发生,而油气管道一旦发生事故,将会导致严重的后果。所以实时监测管道的运营状况,对潜在的事故进行预警,对于确保管道的安全具有重大意义。因此本文利用光纤传感技术研究如何对管道进行健康监测,主要进行了以下工作:第一章首先介绍了管道运输业的发展现状,根据发生的管道事故总结了影响管道安全的主要因素分别是腐蚀、泄漏以及较大变形。阐述了国内外专家学者针对存在的问题所提出的管道安全检测和监测方法,总结了现有方法的优势和不足之处,尤其是对于应用光纤传感技术的管道安全监测方法进行了详细的介绍与分析。基于现有方法的不足之处,本文提出基于光频域反射技术和光纤光栅传感技术的管道健康监测的方法。第二章提出通过管道环向应变场测量管道内腐蚀的方法。利用弹性力学原理推导了管道环向应变与壁厚的关系,并应用Abaqus有限元分析软件分析了管道发生均匀腐蚀和局部腐蚀情况下管道的环向应变场分布特性。基于腐蚀后的环向应变场分布特性以及光频域反射技术,本文提出了一种用于监测管道内部腐蚀的应变场传感网,利用应变场传感网获得的应变分布重构应变场,通过重构的应变场可以对腐蚀进行精确、直观的定位,同时结合管道安全性评价准则,提出了利用应变场进行管道安全性评价的方法。第三章对本文提出的管道腐蚀监测方法进行试验验证。利用管道内部不同缺陷角度以及缺陷深度模拟不同类型的管道腐蚀,通过光频域反射技术测量管道截面上的环向应变分布,结果表明通过光频域反射技术能够有效测量单个管道截面上的内腐蚀信息。为了验证应变场传感网能否有效地监测一定范围内的管道腐蚀过程,开展了管道腐蚀过程监测试验,试验证明通过应变场传感网能够有效地定位和评估管道局部腐蚀。第四章对管道泄漏定位问题进行了研究,提出了一种基于光纤光栅传感器阵列的管道泄漏定位方法以及一种基于阈值检测的线性拟合法计算负压波拐点发生时间。基于环向应变与管道内压的关系,提出通过环向应变监测管道的泄漏。结合光纤光栅传感技术的优点,提出基于光纤光栅传感器阵列的管道泄漏定位方法,这种方法不需要已知负压波波速就能进行泄漏定位。为了计算负压波拐点的发生时间,通过试验研究了负压波导致的环向应变变化特点,在此基础上提出了一种基于阈值检测的线性拟合法。为了验证本文的方法是否有效,进行了真实管道泄漏试验,试验证明基于阈值检测的线性拟合法可以准确地计算负压波拐点发生时间,基于光纤光栅传感器阵列的泄漏定位方法能够有效地对管道泄漏进行监测和定位。第五章研究了寒冷地区的管道变形监测方法。针对多年冻土以及季节性冻土地区的管道会产生较大变形从而影响管道安全的问题,本章提出应用光频域反射技术测量冻土中的管道轴向应变,应用连续的轴向应变计算管道的连续曲率,基于切角递推算法实现管道变形的重构。为了检验本文提出的方法是否适用于极寒天气下的管道变形监测,本文开展了模拟试验,试验中利用饱和粉质砂土产生的冻胀力使管道产生一定的变形,基于光频域反射技术测量管道轴向的应变分布,利用应变分布重构管道的形状,结果表明本文的方法能够有效测量管道的应变分布,通过应变分布可以获得管道的应力状态并重构管道的形状,可以对冻土地区的管道变形进行有效监测。第六章为本文的总结以及对未来研究工作的展望。
王进[8]（2019）在《特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究》文中研究表明本文针对光纤光栅（Fiber Bragg Grating,简写为FBG）传感技术的工程应用需求,开展了特殊环境下FBG传感相关技术与高速解调方法的研究。提出了一种基于光延时微波实时相位检测（optical true time delay microwave phase detection,简写为OTTD-MPD）的FBG高速、高分辨率解调方法,将微波光子学中的实时相位检测方法应用于FBG解调;针对特殊环境下的工程应用,提出了全镀工艺的全金属无胶化抗啁啾（All-metal Non-gelatinized Anti-chirp,简称AM-NG-AC）FBG封装方法,实现了FBG传感器全温（-192～140℃）条件下AM-NG-AC封装;开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,并根据FBG长度检测理论,研制了两种不同应用背景的基于FBG的盾构机刀具磨损检测传感器以及刀具磨损解调系统,实现了盾构机刀具磨损实时多通道检测;开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,并根据FBG弯曲检测理论,设计了一种新型基于嵌入式半剖应力管的光纤布拉格光栅-光学相干断层扫描（Fiber Bragg Grating-Optical Coherence Tomography简写为FBG-OCT）导管,用于实时恢复血管内OCT三维形貌。论文完成的主要工作:1.系统研究了FBG解调相关理论,特别是高速、高分辨率解调相关理论。结合微波光子学以及色散延迟相关理论,提出了一种OTTD-MPD方法,实现了FBG高速和高分辨率解调。实验结果表明,OTTD-MPD解调系统在群速度色散为79.5ps/nm,射频本振信号频率为40GHz时,FBG解调测量分辨率为0.8pm,解调速率10K/s以上。2.系统研究了用于特殊环境的FBG全金属无胶化抗啁啾（AM-NG-AC）封装方法。分别使用化学镀和蒸发镀的方法对FBG进行金属化,通过测试金属化FBG的温度传感性能,分析了两种金属化FBG方法的结构稳定性和温度稳定性。实验结果表明,封装好的基于铝基底的AM-NG-AC封装结构,不仅实现了FBG的保护性封装,还使封装后FBG达到了30.8pm/℃的温度灵敏度,并实现了液氮条件下无啁啾以及0.3pm/℃低温重复稳定性。3.开展了基于FBG的特殊环境长度检测方法的研究,建立了基于FBG的长度检测理论模型以及分析方法。根据FBG长度检测理论,提出了两种基于FBG的盾构机刀具磨损检测方法。本文综合了FBG功率检测以及波长编码的优点,提出了FBGA的盾构机刀具磨损检测方案,降低了对反射谱功率的检测要求,FBGA方案既满足磨损检测精度的要求也实现了大温度范围磨损测量。CFBG方法采用单根光纤,传感器体积小,适合应用在盾构机小刀具磨损检测,实现了1mm检测精度以及20～80℃的磨损端面温度范围;FBGA传感器方法,能够适应主推进刀头的1mm检测精度以及20～200℃磨损端面温度范围需求,并能适应坚硬地质带来的温度骤变。4.开展了基于FBG的特殊环境弯曲检测方法的研究,建立了基于FBG的弯曲检测理论模型以及分析方法。根据FBG弯曲检测理论,研制了一种新型FBG-OCT导管,通过FBG应变的周期变化获取血管曲率和弯曲方向实时恢复血管三维形貌。血管假体恢复实验重建了带有弯曲信息的血管假体三维形貌。实现了血管弯曲半径200mm以上的,OCT转速100转/s的血管内OCT三维形貌恢复。
杨峰[9]（2019）在《静压管桩施工中倾斜监测技术研究》文中研究说明伴随经济快速发展,楼房越盖越高基坑朝着大而深的方向发展,使得桩基工程成为建筑工程中重要一环,于此同时也带动了桩基检测技术的发展。国内外关于桩基检测的手段有很多,但对管桩倾斜方面的研究少之又少。本文的管桩倾斜监测技术研究工作,正是基于工程建设的实际需要而开展的。主要研究内容和成果包括:（1）根据应变电测技术设计出了一种新的静压管桩倾斜监测装置,利用应变仪器对监测装置的倾斜变化进行了实验数据采集,并应用于工程实例中,最终根据相关数据处理软件,得出了管桩倾斜度的变化情况,取得了较好的预期效果,具有一定的工程实用价值。（2）利用Pro/E软件构建管桩倾斜监测装置模型,把构建好的两种模型导入ABAQUS中进行有限元分析,根据分析结果对比发现,在一定条件下,受弯应变测量要比受压应变测量更加灵敏。（3）利用小波去噪方法对实验数据进行预处理,对小波阈值去噪算法进行深入研究,提出了一种软、硬阈值折衷函数改进方案,并利用Matlab软件对各类参数进行对比研究。研究表明,小波去噪具有较好的数据处理能力。（4）利用BP神经网络对预处理的数据进行建模,构建出了管桩倾斜角度与测得应变之间的关系模型,并对原始数据和去噪后的数据进行对比发现,去噪后的BP神经网络模型具有更好的预测效果。
申景诗[10]（2019）在《基于光纤传感的航天器结构在轨状态监测技术研究》文中提出随着科学技术的进步和飞速发展以及国民经济建设、国防现代化的需求,航天器向着“高精度、高可靠性、长寿命”的方向发展。航天器在发射、变轨、交会对接和在轨运行过程中长期面临着包括空间辐照、微流星体与空间碎片撞击、气动加热、热循环等较为复杂的太空环境,且常伴随剧烈的结构振动。这些因素均可能导致结构的形变、疲劳、损伤等,给航天飞行带来较大隐患,甚至导致航天任务的失败。因此,对航天器结构应变和冲击的实时监测提出了迫切需求。近年来,光纤传感技术飞速发展,光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating,FBG）传感器因其尺寸小、精度高、抗电磁干扰能力强、易波分复用与待测结构相容性好,被认为是结构健康监测的理想传感元件,相较于传统的传感器,将FBG传感器应用于航天飞行器的结构状态分析具有明显的优越性。但在航天特殊环境下,传感系统要长期可靠地工作,仍有不少理论和技术问题需要解决。本文分析了FBG传感器在航天器应用中的传感机理,研究了适用于航天器的传感器、信号解调系统以及信号处理、特征提取、超高速冲击位置识别技术,建立航天器结构状态分析监测系统,实现了航天器应变、温度监测以及舱壁超高速冲击等隐患的实时感知和准确评估。主要开展的研究工作如下:（1）在分析航天器在轨运行环境、应变检测需求和光纤光栅传感机理的基础上,设计开发了适用于空间环境的FBG传感器。首先对所设计的应变传感器进行了力学仿真分析,为了解决传感器应变和温度的交叉敏感问题,设计了温度传感器以补偿温度变化对应变传感器测量结果的影响,提出了一种温度传感器的增敏方法,以提高测量精度和灵敏度。开展了常温下应变传感器的精度、极限温度下的精度以及高低温环境下的温度传感器的性能测试实验,研究结果表明所设计开发的应变传感器和温度传感器具有较好的稳定性、重复性和较高的测试精度。在此基础上,将FBG传感器按照航天器监测需求,利用某型号航天器开展了实际安装测试,结果表明所开发的传感器可以满足航天器在轨结构应变的测量要求。（2）设计开发了适用于航天环境的光纤光栅应变检测解调系统。提出了一种基于F-P标准具和乙炔气室相结合的可调谐滤波解调方案,采用自适应阈值法解决了光源平坦度差引起的F-P标准具寻峰不准确的技术难题。并对所开发的解调系统进行温度稳定性和精度验证试验,实验结果表明该系统能有效克服F-P标准具透射波长随温度漂移而造成的解调精度下降问题,从而实现FBG传感器中心波长的稳定解调,误差在1%左右。（3）开展了超高频解调系统研制和单层金属板结构超高速撞击板波信号特征的仿真研究,深入了解撞击波在金属板中的传播规律。首先,在对FBG传感器超高速撞击响应机理分析与研究的基础上,通过改进设备及光路,构建了基于边缘滤波解调原理和未平坦宽带光源的FBG超高速撞击检测系统,并搭建了系统性能测试平台,对系统的响应特性进行了实验研究。然后,利用ANSYS软件建立的超高速撞击仿真模型,采用数值仿真方法,研究超高速撞击信号传播过程、金属板损伤演变过程及超高速撞击信号的模态、频散和时频特性,为利用超高速撞击信号对弹丸超高速撞击铝合金板的源定位和损伤模式识别提供了硬件和数据支撑。（4）在撞击信号特性研究的基础上,提出了基于菱形传感器阵列时差定位与极限学习机（Extreme Learning Machine,ELM）网络的声源定位技术。建立了基于极限学习机网络的区域定位模型和基于菱形传感阵列的时差定位模型,然后将实验采集数据的一部分作为测试样本验证了所建立定位模型的准确性。最后对超高速撞击信号进行同样的信号处理及特征提取,将所提取特征输入到定位模型得到撞击源位置。结果证明,两种定位技术均能实现超高速撞击源位置的准确定位,很好地解决了太空复杂环境中撞击源精确定位的难题。基于光纤光栅传感技术设计的适用于空间环境的FBG传感器和开发的应变传感器解调系统为航天器在轨结构应变检测提供了实践基础。搭建的超高频检测系统与分析的板波信号特征以及提出的超高速撞击智能识别算法和时差定位方法为航天器结构的在轨状态及时感知、评估和定位提供理论和实践基础。
二、一种新型应变测量系统在码头结构检测中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种新型应变测量系统在码头结构检测中的应用（论文提纲范文）
（1）高精度多通道应变测量系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2.应变测量系统的基本原理 |
| 2.1 应变基本理论 |
| 2.2 电阻式应变片的相关介绍 |
| 2.2.1 应变片的工作原理 |
| 2.2.2 应变片的结构与种类 |
| 2.2.3 应变片的选型 |
| 2.3 惠斯通电桥相关理论 |
| 2.3.1 惠斯通电桥测量原理 |
| 2.3.2 电阻应变花测量原理 |
| 2.4 应变测量精度影响分析 |
| 2.4.1 温度漂移影响的分析与研究 |
| 2.4.2 应变电桥平衡影响的分析与研究 |
| 2.4.3 应变电桥标定影响的分析与研究 |
| 2.4.4 应变电桥匹配影响的分析与研究 |
| 2.4.5 桥路激励影响的分析与研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.应变测量系统方案设计 |
| 3.1 应变测量系统总体硬件方案 |
| 3.2 应变测量系统硬件电路方案设计 |
| 3.2.1 桥路变换电路方案设计 |
| 3.2.2 信号放大电路方案设计 |
| 3.2.3 信号滤波电路方案设计 |
| 3.2.4 信号采集电路方案设计 |
| 3.2.5 电桥自平衡电路方案设计 |
| 3.2.6 系统自校准电路方案设计 |
| 3.2.7 系统温度补偿电路方案设计 |
| 3.2.8 电桥激励电路方案设计 |
| 3.2.9 系统电源电路方案设计 |
| 3.2.10 系统硬件电路总体电气方案 |
| 3.3 应变测量系统软件方案设计 |
| 3.3.1 单片机程序方案设计 |
| 3.3.2 FPGA程序方案设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.应变测量系统关键技术研究 |
| 4.1 高精度信号处理电路设计 |
| 4.1.1 放大电路器件选型与优化分析 |
| 4.1.2 放大电路仿真与分析 |
| 4.1.3 滤波电路器件选型 |
| 4.1.4 滤波电路仿真与分析 |
| 4.2 高精度信号采集电路设计 |
| 4.2.1 高精度信号采集电路器件选型 |
| 4.2.2 高精度信号采集电路仿真与分析 |
| 4.3 桥路变换电路设计 |
| 4.4 自平衡电路设计 |
| 4.4.1 自平衡电路器件选型与优化分析 |
| 4.4.2 自平衡电路仿真与分析 |
| 4.5 自校准电路设计 |
| 4.5.1 自校准电路器件选型与优化分析 |
| 4.5.2 自校准电路仿真与分析 |
| 4.6 桥路激励电路设计 |
| 4.6.1 桥路激励电路的器件选型与优化分析 |
| 4.6.2 桥路激励电路仿真分析 |
| 4.7 多通道管理电路设计 |
| 4.7.1 ADC菊花链式数据管理电路 |
| 4.7.2 控制信号集中管理电路设计 |
| 4.8 应变测量系统电源设计 |
| 4.9 本章小结 |
| 5.系统测试与分析 |
| 5.1 应变测量系统测试平台搭建 |
| 5.2 应变测量系统测试方案 |
| 5.2.1 桥路激励电路的参数测定方案 |
| 5.2.2 自校准、电压测量精度测定方案 |
| 5.2.3 自标定、自平衡、测量精度测定方案 |
| 5.3 应变测量系统测试与分析 |
| 5.3.1 桥路激励电路测试结果整理及分析 |
| 5.3.2 自校准、电压测量精度测试结果整理及分析 |
| 5.3.3 自标定、自平衡、测量精度测试结果整理及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）光电振荡器及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微波光子信号产生技术概述 |
| 1.2.1 非线性调制倍频 |
| 1.2.2 光学拍频 |
| 1.2.3 光电振荡器 |
| 1.3 光电振荡器发展现状 |
| 1.3.1 光电振荡器典型技术 |
| 1.3.2 光电振荡器典型应用 |
| 1.4 主要研究内容和章节安排 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 第二章 光电振荡器理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光电振荡器技术指标 |
| 2.2.1 相位噪声 |
| 2.2.2 频率稳定度 |
| 2.2.3 噪声谱与阿伦方差之间的关系 |
| 2.3 单环结构光电振荡器振荡特性研究 |
| 2.3.1 单环结构光电振荡器频谱特性 |
| 2.3.2 单环结构光电振荡器相位噪声特性 |
| 2.4 注入锁定结构光电振荡器振荡特性研究 |
| 2.4.1 注入锁定结构光电振荡器频谱特性 |
| 2.4.2 注入锁定结构光电振荡器相位噪声特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光电振荡器的相位噪声测试方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微波源相位噪声测试方案 |
| 3.2.1 相位噪声测试方案概述 |
| 3.2.2 光子延时互相关相位噪声测试方案 |
| 3.2.3 基于波分复用技术的光子延时互相关相位噪声测试方案 |
| 3.3 光电振荡器相位噪声测试 |
| 3.3.1 基于波分复用技术的光电振荡器 |
| 3.3.2 基于光子延时互相关技术的光电振荡器相位噪声测试方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 新型光电振荡器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于注入锁定和延时补偿的光电振荡器 |
| 4.2.1 模型及工作原理 |
| 4.2.2 实验结果分析 |
| 4.3 基于宇称-时间对称原理的光电振荡器 |
| 4.3.1 宇称-时间对称的选模机制 |
| 4.3.2 宇称-时间对称光纤激光器 |
| 4.3.3 宇称-时间对称光电振荡器 |
| 4.4 双频输出光电振荡器 |
| 4.4.1 模型及工作原理 |
| 4.4.2 实验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 光电振荡器应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光电振荡器应变传感研究 |
| 5.2.1 模型及工作原理 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 光电振荡器远距离位移传感研究 |
| 5.3.1 模型及工作原理 |
| 5.3.2 实验结果分析 |
| 5.4 光电振荡器准分布式传感结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）系船柱结构系缆力反演机制及光纤监测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 系船柱结构安全监测方法研究现状 |
| 1.2.2 系船柱结构应变监测方法研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 系船柱结构与标准系缆条件研究 |
| 2.1 系船柱结构 |
| 2.1.1 系船柱分类 |
| 2.1.2 系船柱结构 |
| 2.1.3 系船柱系缆过程 |
| 2.1.4 系船柱损伤分析 |
| 2.2 系船柱标准系缆条件研究 |
| 2.2.1 容许系缆力计算方法 |
| 2.2.2 标准系缆条件的确定 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 标准系缆力反演模型 |
| 3.1 系船柱受力特性分析 |
| 3.1.1 理论分析 |
| 3.1.2 有限元数值仿真计算 |
| 3.1.3 应变分布理论公式验证 |
| 3.1.4 理论公式优化 |
| 3.2 标准系缆力反演模型 |
| 3.2.1 设定标准系缆条件 |
| 3.2.2 建立标准系缆力反演模型 |
| 3.3 反演模型数值模拟验证 |
| 3.3.1 验证方法 |
| 3.3.2 确定反演模型应变测点 |
| 3.3.3 数值模拟计算 |
| 3.3.4 反演模型验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于光纤光栅传感技术的系船柱结构受力状态监测方法 |
| 4.1 光纤光栅应变监测方法 |
| 4.1.1 光纤光栅应变传感原理 |
| 4.1.2 光纤光栅应变耦合传递机理 |
| 4.2 系船柱结构受力状态监测方法 |
| 4.2.1 确定传感器安装位置 |
| 4.2.2 光纤光栅传感器在系船柱结构上的应用 |
| 4.2.3 系船柱分级预警机制 |
| 4.3 系船柱集群监测组网 |
| 4.3.1 光纤光栅组网技术 |
| 4.3.2 集群监测系统构建 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系船柱现场实验 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 系船柱监测施工工艺的验证与优化实验 |
| 5.2.1 施工过程 |
| 5.2.2 工艺测试 |
| 5.2.3 施工过程存在的问题 |
| 5.2.4 施工工艺优化 |
| 5.3 理论计算模型验证实验 |
| 5.3.1 数据采集 |
| 5.3.2 反演结果验证 |
| 5.3.3 系船柱安全状态评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的论着及取得的科研成果 |
（4）基于车桥耦合振动的桥梁快速测试与诊断（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 桥梁维护管理的意义和现状 |
| 1.1.1 桥梁维护管理的意义 |
| 1.1.2 桥梁维护管理的现状 |
| 1.2 桥梁检测与评估 |
| 1.2.1 桥梁的一般检查 |
| 1.2.2 桥梁评估规范 |
| 1.2.3 桥梁无损检测技术 |
| 1.2.4 桥梁检测方法 |
| 1.2.5 桥梁自动化检测 |
| 1.3 结构健康监测技术 |
| 1.3.1 结构健康监测技术的发展 |
| 1.3.2 结构健康监测系统的构成 |
| 1.3.3 结构健康监测技术的应用 |
| 1.3.4 结构健康监测技术面临的问题 |
| 1.4 桥梁快速测试与评估 |
| 1.4.1 荷载加载车 |
| 1.4.2 桥梁快速扫描检测车 |
| 1.4.3 移动分块冲击振动测试 |
| 1.5 本文的主要研究内容和结构安排 |
| 1.5.1 主要研究内容与创新点 |
| 1.5.2 论文结构安排 |
| 第二章 桥梁快速测试思想及设备研发 |
| 2.1 基于车桥耦合振动的桥梁快速测试思想 |
| 2.1.1 基于冲击振动思想进行桥梁快速测试的发展趋势 |
| 2.1.2 基于车桥耦合振动进行桥梁快速测试的方法概述 |
| 2.1.3 基于车桥耦合振动的桥梁快速测试理论框架 |
| 2.2 基于车桥耦合振动思想进行桥梁测试的理论优势 |
| 2.2.1 结构位移频响函数估计方法比较 |
| 2.2.2 位移频响函数幅值的缩放关系 |
| 2.2.3 位移柔度和位移频响函数的关系 |
| 2.2.4 基于复模态理论进行柔度识别的优势 |
| 2.2.5 基于冲击振动的桥梁柔度识别框架 |
| 2.3 冲击荷载产生装置研发 |
| 2.3.1 落锤激振装置研发 |
| 2.3.2 移动冲击装置 |
| 2.3.3 基于移动车辆动力特征的车轮力识别方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于车桥耦合振动和加速度测量的桥梁快速测试 |
| 3.1 解耦车桥耦合振动 |
| 3.1.1 车桥耦合振动理论 |
| 3.1.2 车桥耦合振动解耦 |
| 3.2 等效荷载分配 |
| 3.2.1 平面梁单元的等效节点荷载 |
| 3.2.2 梁格单元的等效节点荷载 |
| 3.3 桥梁振动系统的多输入多输出(MIMO)频响函数 |
| 3.3.1 H1, H2, Hv方法求解MIMO频响函数 |
| 3.3.2 随机子空间识别(SSI)方法求解MIMO频响函数 |
| 3.3.3 目标频响函数矩阵提取 |
| 3.4 复杂MIMO桥梁系统的位移柔度识别理论 |
| 3.4.1 位移频响函数矩阵的奇异值分解 |
| 3.4.2 CMIF图和位移振型识别 |
| 3.4.3 增强位移频响函数构造 |
| 3.4.4 基于增强频响函数的模态参数识别 |
| 3.4.5 基于增强频响函数模态缩放系数识别 |
| 3.4.6 位移柔度矩阵识别 |
| 3.4.7 模态保证准则 |
| 3.4.8 算法实施流程 |
| 3.5 数值仿真模拟 |
| 3.5.1 车桥耦合模型 |
| 3.5.2 桥梁模态参数识别 |
| 3.5.3 桥梁柔度矩阵识别 |
| 3.5.4 桥梁变形预测 |
| 3.5.5 算法的鲁棒性研究 |
| 3.6 车轮简支梁耦合激励实验 |
| 3.6.1 实验设计 |
| 3.6.2 车轮简支梁耦合激励实验测试 |
| 3.6.3 简支梁结构的柔度识别 |
| 3.6.4 简支梁位移变形预测 |
| 3.7 本章小节 |
| 第四章 基于车桥耦合振动和长标距应变测量的桥梁快速测试与诊断 |
| 4.1 长标距应变传感技术 |
| 4.1.1 长标距传感概念 |
| 4.1.2 长标距应变传感器独特优势 |
| 4.1.3 基于长标距传感器的结构区域分布传感理念 |
| 4.1.4 钢筋混凝土梁的区域分布传感 |
| 4.2 基于长标距应变的共轭梁理论 |
| 4.2.1 梁的挠曲线、转角、曲率、应变关系 |
| 4.2.2 共轭梁法基本原理 |
| 4.2.3 由长标距应变计算梁的挠度 |
| 4.3 长标距应变柔度识别和位移柔度识别 |
| 4.3.1 长标距应变频响函数 |
| 4.3.2 长标距应变频响函数的奇异值分解 |
| 4.3.3 基于长标距应变的增强频响函数 |
| 4.3.4 基于长标距应变的模态参数识别 |
| 4.3.5 长标距应变柔度矩阵和位移柔度矩阵识别 |
| 4.4 数值仿真分析 |
| 4.4.1 车桥耦合振动模型 |
| 4.4.2 数据分析 |
| 4.4.3 识别结果验证 |
| 4.5 影响因素分析 |
| 4.5.1 路面不平整度 |
| 4.5.2 车速 |
| 4.5.3 测量噪声 |
| 4.5.4 车重 |
| 4.6 桥梁快速诊断与评估 |
| 4.6.1 基于识别参数的损伤指标 |
| 4.6.2 桥梁性能快速评估 |
| 4.7 本章结论 |
| 第五章 基于改进的Prony方法的结构柔度识别理论 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 基于脉冲响应的柔度识别理论 |
| 5.2.1 单位脉冲响应函数 |
| 5.2.2 单位脉冲响应函数矩阵的奇异值分解 |
| 5.2.3 增强单位脉冲响应函数 |
| 5.2.4 增强脉冲响应函数的离散化 |
| 5.2.5 基于增强脉冲响应函数的Prony方法 |
| 5.2.6 基于增强脉冲响应函数的模态缩放系数识别 |
| 5.2.7 基于增强脉冲响应函数的位移柔度矩阵识别 |
| 5.3 基于增强脉冲响应函数改进的Cadzow算法 |
| 5.4 算法实施流程 |
| 5.5 数值仿真计算 |
| 5.5.1 桥梁数值模型及冲击振动测试模拟 |
| 5.5.2 位移振型识别及单位脉冲响应计算 |
| 5.5.3 构造增强单位脉冲响应函数 |
| 5.5.4 基于改进Cadzow算法的去噪处理 |
| 5.5.5 基于扩展Prony方法的模态参数识别 |
| 5.5.6 结构柔度矩阵识别 |
| 5.5.7 静载工况下的位移变形预测 |
| 5.6 试验室实验 |
| 5.6.1 简支梁实验简介 |
| 5.6.2 冲击振动测试 |
| 5.6.3 静载实验 |
| 5.6.4 结构的模态参数识别 |
| 5.6.5 结构柔度矩阵识别 |
| 5.6.6 静载工况下的位移变形预测 |
| 5.6.7 算法比较 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 基于车桥耦合振动的桥梁快速测试工程应用 |
| 6.1 燕湖桥移动力锤连续冲击测试 |
| 6.1.1 移动力锤连续冲击测试方案设计 |
| 6.1.2 移动力锤连续冲击实桥测试 |
| 6.1.3 移动力锤连续冲击测试数据分析 |
| 6.2 燕湖桥车桥耦合振动实桥测试 |
| 6.2.1 车桥耦合振动测试工程简介 |
| 6.2.2 车桥耦合振动测试传感器布置方案 |
| 6.2.3 车桥耦合振动测试方案 |
| 6.2.4 车桥耦合振动测试数据分析 |
| 6.3 实验结果总结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文情况 |
| 致谢 |
（5）飞机结构疲劳试验数据处理及分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 全机疲劳试验的相关介绍 |
| 1.2.1 试验概述 |
| 1.2.2 试验内容 |
| 1.3 基于实测应变的疲劳裂纹检测技术 |
| 1.3.1 疲劳裂纹检测技术概述 |
| 1.3.2 基于实测应变检测疲劳裂纹的力学原理 |
| 1.3.3 基于实测应变检测疲劳裂纹的研究现状 |
| 1.3.4 阈值法介绍 |
| 1.4 并行技术 |
| 1.4.1 并行技术概述 |
| 1.4.2 并行技术的研究现状 |
| 1.5 课题来源与研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.6 章节安排 |
| 第二章 全机疲劳试验数据导入与整合 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全机疲劳试验数据的并行导入 |
| 2.2.1 试验数据文件的结构 |
| 2.2.2 并行程序设计的相关概念 |
| 2.2.3 以文件为任务分配单位的并行数据导入模式 |
| 2.2.4 基于文件分割的并行数据导入模式 |
| 2.2.5 两种并行数据导入模式的对比测试 |
| 2.3 全机疲劳试验数据的整合 |
| 2.3.1 试验数据整合的必要性 |
| 2.3.2 核心数据结构与数据整合的流程 |
| 2.3.3 试验数据的查询 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 全机疲劳试验数据分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 阈值法的改进 |
| 3.3 分段线性回归法及其预处理 |
| 3.3.1 试验数据的预处理 |
| 3.3.2 基于最小曲线能量的去噪算法 |
| 3.3.3 分段线性回归法 |
| 3.4 阈值法和分段线性回归法的结合 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 数据分析方法的验证与测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铝合金板拉伸疲劳试验 |
| 4.2.1 试验设备 |
| 4.2.2 试验方案 |
| 4.2.3 试验结果与分析 |
| 4.3 实例测试 |
| 4.3.1 测试方案与测试环境 |
| 4.3.2 测试结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 飞机结构疲劳试验数据处理及分析系统的实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统的总体架构 |
| 5.3 系统的主要功能模块 |
| 5.4 系统应用实例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）基于分布式光纤传感的典型结构状态监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出与研究意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 结构应变测量常见方法 |
| 1.2.2 结构变形估计常见方法 |
| 1.2.3 绝热层脱粘识别常见方法 |
| 1.2.4 结构损伤在线识别常见方法 |
| 1.3 本文主要研究思路与内容 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 1.3.3 研究路线与研究方法 |
| 2 板问题中的哈密顿体系理论方法和数值计算方法 |
| 2.1 基本问题 |
| 2.2 矩形板问题边界条件的表述和转换 |
| 2.2.1 矩形板问题边界条件的提法 |
| 2.2.2 非齐次边界条件与齐次边界条件的转换 |
| 2.3 悬臂板问题的哈密顿体系方法 |
| 2.3.1 悬臂板的基本问题 |
| 2.3.2 哈密顿体系和辛本征解 |
| 2.4 板内和表面应变的表达式 |
| 2.5 数值计算方法 |
| 2.6 局部位移计算方法 |
| 2.7 小结 |
| 3 用于结构状态监测的分布式光纤传感器网络设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于背向瑞利散射的分布式光纤传感器传感原理 |
| 3.3 表面粘贴式分布式光纤传感器应变传递规律 |
| 3.4 埋入式分布式光纤传感器应变传递规律 |
| 3.5 分布式光纤传感器网络合理布设策略 |
| 3.5.1 POD理论 |
| 3.5.2 单根分布式光纤传感器布设 |
| 3.5.3 多根分布式光纤传感器布设 |
| 3.6 分布式光纤传感器的布设工艺 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于分布式光纤传感器的结构应变场监测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于分布式光纤传感技术的结构应变测量方法 |
| 4.2.1 分布式光纤传感器应变测量系统 |
| 4.2.2 分布式光纤传感器应变测量性能测试 |
| 4.2.3 分布式光纤传感器核心参数 |
| 4.3 基于分布式光纤传感器网络的复合材料板固化监测 |
| 4.4 复合材料板应变场监测试验 |
| 4.4.1 有限元分析 |
| 4.4.2 加载试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于分布式光纤传感技术的结构变形估计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于高密度应变的结构变形估计理论 |
| 5.2.1 基本假设 |
| 5.2.2 基于高密度应变信息的变形计算方法 |
| 5.3 结构变形估计方法的原理性试验验证 |
| 5.3.1 结构变形估计方法的有限元分析 |
| 5.3.2 结构变形估计方法的试验分析 |
| 5.3.3 百分表的测量误差分析 |
| 5.3.4 分布式光纤传感器测量数据的修正 |
| 5.4 基于分布式光纤传感的悬臂板结构变形估计 |
| 5.4.1 实验设置 |
| 5.4.2 分布式光纤传感器测量数据修正方法 |
| 5.4.3 对称载荷下的结构变形估计 |
| 5.4.4 非对称载荷下的结构变形估计 |
| 5.4.5 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于分布式光纤应变测量的结构绝热层脱粘识别方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于高密度应变信息的绝热层脱粘识别策略 |
| 6.3 基于分布式光纤传感技术的绝热层脱粘识别原理性测试 |
| 6.4 基于分布式光纤传感技术的绝热层脱粘识别方法试验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 基于分布式光纤传感技术的复合材料结构损伤识别方法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基于高密度应变信息的结构损伤指标 |
| 7.3 基于损伤指标的结构损伤识别数值验证 |
| 7.4 基于损伤指标的结构损伤识别试验验证 |
| 7.5 基于损伤指标的复合材料翼梢小翼损伤识别 |
| 7.5.1 分布式光纤传感器网络布设 |
| 7.5.2 复合材料翼梢小翼表面应变监测 |
| 7.5.3 基于分布式光纤传感器的翼梢小翼损伤识别 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 本文结论 |
| 8.2 创新点摘要 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）基于光纤应变传感技术的管道健康监测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 管道运输发展现状 |
| 1.1.2 管道运输存在问题 |
| 1.1.3 小结 |
| 1.2 国内外管道检测技术研究现状 |
| 1.2.1 管道腐蚀检测技术 |
| 1.2.2 管道泄漏检测技术 |
| 1.2.3 管道变形检测技术 |
| 1.2.4 小结 |
| 1.3 基于光纤传感技术的管道健康监测方法 |
| 1.3.1 光纤传感 |
| 1.3.2 基于光纤传感技术的管道腐蚀监测方法 |
| 1.3.3 基于光纤传感技术的管道泄漏监测方法 |
| 1.3.4 基于光纤传感技术的管道变形监测方法 |
| 1.3.5 小结 |
| 1.4 本文的研究意义以及主要研究内容 |
| 2 管道内腐蚀监测方法研究 |
| 2.1 管道内腐蚀作用下的环向应变场分布特征 |
| 2.1.1 环向应变测量理论 |
| 2.1.2 均匀腐蚀情况下环向应变场分布特征 |
| 2.1.3 局部腐蚀情况下环向应变场分布特征 |
| 2.1.4 小结 |
| 2.2 基于应变场传感网的管道内腐蚀监测方法 |
| 2.2.1 光频域反射技术 |
| 2.2.2 光纤传感器的应变测量试验以及安装方法研究 |
| 2.2.3 应变场传感网结构设计以及间距设置研究 |
| 2.2.4 基于应变场传感网的应变场重构算法 |
| 2.2.5 腐蚀后管道适用性评价 |
| 2.2.6 小结 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 管道内腐蚀监测试验 |
| 3.1 既有腐蚀管道监测试验 |
| 3.1.1 管道腐蚀模型介绍 |
| 3.1.2 试验系统介绍 |
| 3.1.3 均匀腐蚀试验结果 |
| 3.1.4 局部腐蚀试验结果 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 基于应变场传感网的管道腐蚀过程监测试验 |
| 3.2.1 试验设计 |
| 3.2.2 结果分析 |
| 3.2.3 管道剩余强度评价 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于光纤光栅传感技术的管道泄漏监测 |
| 4.1 管道泄漏监测和定位原理 |
| 4.1.1 基于环向应变的泄漏监测原理 |
| 4.1.2 基于光纤光栅传感器阵列的泄漏定位方法 |
| 4.1.3 小结 |
| 4.2 基于Kalman滤波器的环向应变信号处理 |
| 4.2.1 Kalman滤波器 |
| 4.2.2 标量Kalman滤波算法 |
| 4.3 负压波拐点定位方法 |
| 4.3.1 负压波测量试验 |
| 4.3.2 负压波拐点定位方法 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 应用光纤光栅应变箍传感器阵列的管道泄漏试验 |
| 4.4.1 试验设计 |
| 4.4.2 试验工况介绍 |
| 4.4.3 试验结果分析 |
| 4.4.4 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于光频域反射技术的冻土中管道变形监测 |
| 5.1 基于分布式应变的管道形状还原算法 |
| 5.1.1 基于应变的平面曲线重构算法 |
| 5.1.2 管道结构的平面形状重构试验 |
| 5.1.3 小结 |
| 5.2 基于光频域反射技术的冻土中管道变形监测试验 |
| 5.2.1 试验介绍 |
| 5.2.2 试验结果分析 |
| 5.2.3 小结 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤传感技术研究现状 |
| 1.2.1 光纤光栅高速解调方法研究现状 |
| 1.2.2 光纤光栅传感器封装技术研究现状 |
| 1.3 光纤光栅传感技术的应用 |
| 1.3.1 光纤光栅在生物医学领域的应用 |
| 1.3.2 光纤光栅在工程领域的应用 |
| 1.4 本文的主要内容和创新点 |
| 第2章 光纤光栅传感及解调基本理论 |
| 2.1 光纤光栅传感理论分析方法 |
| 2.2 啁啾光纤光栅传感理论分析方法 |
| 2.3 光纤光栅封装理论分析方法 |
| 2.4 光纤光栅高速解调理论 |
| 2.4.1 傅里叶频域锁模激光器扫频光纤光栅解调法 |
| 2.4.2 边缘检测滤波光纤光栅解调法 |
| 2.4.3 非平衡马赫-曾德干涉光纤光栅解调法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于光延时微波实时相位检测(OTTD-MPD)光纤光栅解调方法研究 |
| 3.1 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统 |
| 3.2 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感解调系统理论分析 |
| 3.3 基于OTTD-MPD的光纤光栅传感特性研究及噪声分析 |
| 3.4 基于OTTD-MPD的参考微波光子链路相位补偿方法研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 用于特殊环境的光纤光栅封装设计方法研究 |
| 4.1 光纤光栅金属化封装方法和传感特性研究 |
| 4.1.1 基于化学镀Ni的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
| 4.1.2 基于蒸发镀Ni-Cr的光纤光栅金属化方法及传感特性研究 |
| 4.1.3 化学镀和蒸发镀金属化光纤光栅传感性能分析 |
| 4.2 铝基底光纤光栅全金属无胶化抗啁啾封装方法及传感特性研究 |
| 4.2.1 基于铝基底的全金属光纤光栅封装方法研究 |
| 4.2.2 基于铝基底的全金属光纤光栅温度特性研究 |
| 4.2.3 铝基底光纤光栅封装温度液氮低温抗啁啾性能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于光纤光栅技术的特殊环境长度检测方法研究 |
| 5.1 盾构机刀具磨损检测技术以及方法概述 |
| 5.2 基于光纤光栅技术的盾构机刀具磨损检测系统研究 |
| 5.3 基于啁啾光纤光栅(CFBG)的盾构机刀具磨损传感研究 |
| 5.3.1 用于盾构机刀具磨损检测的CFBG封装方法 |
| 5.3.2 基于CFBG的盾构机刀具磨损传感系统算法实现 |
| 5.3.3 基于CFBG的盾构机刀具磨损标定实验 |
| 5.3.4 基于CFBG的盾构机刀具磨损检测实验 |
| 5.4 基于光纤光栅阵列(FBGA)的盾构机刀具磨损传感研究 |
| 5.4.1 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA长度检测原理 |
| 5.4.2 用于盾构机刀具磨损检测的FBGA封装方法 |
| 5.4.3 基于FBGA的盾构机刀具磨损传感系统及算法实现 |
| 5.4.4 基于FBGA的盾构机刀具磨损检测实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于光纤光栅技术的特殊环境弯曲检测方法研究 |
| 6.1 基于半剖应力管结构的光纤光栅微管弯曲测量方法研究 |
| 6.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管制备研究 |
| 6.2.1 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件制备流程 |
| 6.2.2 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG组件应变旋转实验 |
| 6.3 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT系统研究 |
| 6.4 用于血管内OCT三维形貌恢复的FBG-OCT导管系统标定 |
| 6.5 基于FBG-OCT导管的血管内OCT假体三维恢复研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）静压管桩施工中倾斜监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 静压管桩简介 |
| 1.2.1 管桩分类 |
| 1.2.2 静压管桩的优缺点 |
| 1.3 PHC管桩国内外应用现状 |
| 1.3.1 国外PHC管桩发展概况 |
| 1.3.2 国内PHC管桩发展概况 |
| 1.4 管桩倾斜监测研究意义 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 2 静压管桩倾斜监测系统设计 |
| 2.1 倾斜监测技术基本原理 |
| 2.1.1 应变片的基本结构及工作原理 |
| 2.1.2 应变片的主要特性 |
| 2.1.3 应变片的选择与粘贴工艺 |
| 2.2 倾斜监测系统测量方案 |
| 2.2.1 测量电桥原理 |
| 2.2.2 温度误差及其补偿 |
| 2.2.3 应变测量接线方法 |
| 2.2.4 构件弯曲应变测量方案 |
| 2.3 倾斜监测系统设计 |
| 2.3.1 倾斜监测装置设计 |
| 2.3.2 倾斜监测系统整体结构设计 |
| 2.4 数据采集仪 |
| 2.4.1 静态应变仪 |
| 2.4.2 动态应变仪 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 静压管桩倾斜监测装置有限元仿真分析 |
| 3.1 模型建立 |
| 3.1.1 建模软件的选取 |
| 3.1.2 实体建模过程 |
| 3.2 有限元法基本理论及步骤 |
| 3.3 ABAQUS简介 |
| 3.4 管桩测斜装置有限元分析 |
| 3.4.1 几何模型建立 |
| 3.4.2 设置分析步 |
| 3.4.3 定义边界条件和载荷 |
| 3.4.4 划分网格 |
| 3.4.5 提交分析作业 |
| 3.4.6 计算结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于BP神经网络的数据模型处理 |
| 4.1 小波去噪简介 |
| 4.2 小波去噪原理 |
| 4.3 小波阈值去噪 |
| 4.3.1 阈值函数选取 |
| 4.3.2 阈值确定 |
| 4.3.3 小波去噪效果评价 |
| 4.4 实验数据预处理 |
| 4.5 构建应变与倾角关系的BP神经网络模型 |
| 4.5.1 BP神经网络简介 |
| 4.5.2 BP网络学习算法推导过程 |
| 4.5.3 BP网络结构设计 |
| 4.5.4 BP网络模型训练与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 静压管桩倾斜监测系统在工程中的应用 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 工程地质条件 |
| 5.3 监测目的、依据和方法 |
| 5.3.1 监测目的 |
| 5.3.2 监测依据 |
| 5.3.3 监测方法 |
| 5.4 监测结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）基于光纤传感的航天器结构在轨状态监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 航天器结构状态监测的研究现状 |
| 1.2.1 航天器结构应变监测研究现状 |
| 1.2.2 航天器高速撞击监测研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第二章 FBG应变传感器与解调系统研制 |
| 2.1 应变监测方法与机理 |
| 2.2 FBG应变传感机理 |
| 2.3 FBG传感器的设计 |
| 2.3.1 传感器的特点及指标 |
| 2.3.2 应变传感器的封装设计 |
| 2.3.3 应变传感器的灵敏度设计 |
| 2.3.4 温补传感器的设计 |
| 2.4 应变检测解调系统的设计及解调方法研究 |
| 2.4.1 解调系统的总体结构设计 |
| 2.4.2 扫描光源时间-波长映射关系建立 |
| 2.4.3 基于时间预测的扫描光源波长校正 |
| 2.4.4 基于复合波长参考的FBG解调方法 |
| 2.5 FBG应变传感器的标定方法研究 |
| 2.5.1 应变传感器的标定 |
| 2.5.2 应变传递系数 |
| 2.5.3 应变横向效应 |
| 2.6 FBG传感器性能测试 |
| 2.6.1 应变传感器性能测试 |
| 2.6.2 温度传感器性能测试 |
| 2.7 解调系统的稳定性及精度测试验证 |
| 2.8 小结 |
| 第三章 典型工况航天器结构应变测量技术研究 |
| 3.1 航天器在典型力学行为下的应变模型仿真分析 |
| 3.1.1 结构形变仿真概述 |
| 3.1.2 充压状态结构仿真研究 |
| 3.1.3 加速度状态结构仿真研究 |
| 3.1.4 扭转状态结构仿真研究 |
| 3.2 基于FBG传感网络的航天器结构模拟测试验证 |
| 3.2.1 水压模拟实验 |
| 3.2.2 水压结构应变检测研究 |
| 3.2.3 气压结构应变检测研究 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 FBG传感器对超高速撞击响应及检测技术研究 |
| 4.1 FBG传感器超高速撞击响应机理分析 |
| 4.2 超高速撞击检测系统设计 |
| 4.3 高频解调系统性能测试验证 |
| 4.3.1 性能测试平台搭建 |
| 4.3.2 性能测试结果及分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 航天器空间碎片超高速撞击响应机理研究 |
| 5.1 超高速撞击仿真的材料模型构建 |
| 5.1.1 状态方程 |
| 5.1.2 材料本构模型 |
| 5.1.3 材料失效准则 |
| 5.2 超高速撞击仿真的几何模型构建及条件约束 |
| 5.3 超高速撞击仿真实验及结果分析 |
| 5.3.1 超高速撞击信号传播过程仿真及分析 |
| 5.3.2 超高速撞击损伤过程仿真及分析 |
| 5.3.3 超高速撞击信号特征分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 基于FBG传感系统的超高速撞击定位实验验证 |
| 6.1 超高速撞击实验装置 |
| 6.1.1 超高速弹丸发射装置 |
| 6.1.2 靶件及弹丸装置 |
| 6.1.3 信号解调与采集 |
| 6.2 基于ELM的撞击源区域定位技术 |
| 6.2.1 ELM区域定位原理 |
| 6.2.2 特征提取 |
| 6.2.3 ELM区域定位方法模拟测试 |
| 6.2.4 基于ELM网络的超高速撞击源区域定位 |
| 6.3 基于几何传感阵列模型的时差撞击源定位技术 |
| 6.3.1 几何传感阵列定位原理 |
| 6.3.2 时差定位方法模拟测试 |
| 6.3.3 基于菱形传感阵列的超高速撞击源定位 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、一种新型应变测量系统在码头结构检测中的应用（论文参考文献）
- [1]高精度多通道应变测量系统研究[D]. 董力纲. 中北大学, 2021(09)
- [2]光电振荡器及其应用研究[D]. 范志强. 电子科技大学, 2020(03)
- [3]系船柱结构系缆力反演机制及光纤监测方法研究[D]. 石培杨. 重庆交通大学, 2020(01)
- [4]基于车桥耦合振动的桥梁快速测试与诊断[D]. 周立明. 东南大学, 2020
- [5]飞机结构疲劳试验数据处理及分析[D]. 郑星. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]基于分布式光纤传感的典型结构状态监测研究[D]. 单一男. 大连理工大学, 2020(01)
- [7]基于光纤应变传感技术的管道健康监测[D]. 姜涛. 大连理工大学, 2019(01)
- [8]特殊环境下光纤光栅传感技术与高速解调方法研究[D]. 王进. 天津大学, 2019
- [9]静压管桩施工中倾斜监测技术研究[D]. 杨峰. 南京理工大学, 2019(01)
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