【摘要】： 近年來，隨著越來越多的海洋平臺(tái)建造并投入使用，海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)成了一個(gè)熱門的話題。由于海洋平臺(tái)的部分結(jié)構(gòu)位于海平面以下，結(jié)構(gòu)的損傷不容易被發(fā)現(xiàn)；而且結(jié)構(gòu)的某些重要部件一旦發(fā)生損傷，在極端惡劣海況下，尤其是遇到巨大的風(fēng)暴潮，破壞范圍會(huì)迅速擴(kuò)展，可能很快導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的失效。所以，對(duì)海洋平臺(tái)的水下部分進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)成了一個(gè)難題。但是，隨著光纖傳感技術(shù)的出現(xiàn)，這個(gè)難題迎刃而解。 本文以光纖傳感技術(shù)作為提取海洋結(jié)構(gòu)物損傷數(shù)據(jù)的手段，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分析損傷的方法，對(duì)海洋平臺(tái)的損傷診斷做了一定的研究，主要工作內(nèi)容如下： 1)對(duì)光纖傳感技術(shù)做了一定的分析研究。分析了光纖傳感器的特點(diǎn)，物理結(jié)構(gòu)及傳感器的傳感原理，光纖光柵傳輸信號(hào)的解調(diào)原理。主要工作是原理說明和公式的推導(dǎo)。同時(shí)，本文還針對(duì)光纖傳感器在工程中的應(yīng)用，從理論上分析研究了光纖傳感器在工程應(yīng)用中應(yīng)該注意的幾個(gè)關(guān)鍵問題，包括：光纖傳感器的優(yōu)化配置問題，在工程中的埋設(shè)和保護(hù)問題及溫度補(bǔ)償問題。最后還建立了光纖光柵傳感器的數(shù)學(xué)模型，以深化對(duì)光纖傳感技術(shù)的了解。 2)對(duì)海洋平臺(tái)建立了整體的有限元模型，并進(jìn)行了模態(tài)分析。建立了平臺(tái)的實(shí)體模型，分析了該平臺(tái)的模態(tài)參數(shù)。并通過仿真建模，分別對(duì)海洋平臺(tái)的一個(gè)樁腿，水平撐和斜撐出現(xiàn)不同程度損傷時(shí)的模態(tài)進(jìn)行了分析，并提取了損傷平臺(tái)的模態(tài)參數(shù)，以供本文進(jìn)行海洋平臺(tái)的損傷診斷使用。 3)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的BP網(wǎng)絡(luò)，對(duì)海洋平臺(tái)的損傷狀況進(jìn)行綜合診斷。本文介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和工作原理，尤其是BP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)的各種主要算法和改進(jìn)算法做了分析說明。在本文最后，通過對(duì)平臺(tái)在不同位置和不同程度出現(xiàn)的損傷的有限元仿真，計(jì)算出了平臺(tái)的模態(tài)頻率和模態(tài)振型，并以它們作為構(gòu)成BP網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和檢測(cè)樣本的原始數(shù)據(jù)，構(gòu)建了BP網(wǎng)絡(luò)，對(duì)平臺(tái)的損傷做了綜合診斷，發(fā)現(xiàn)并確定了損傷的位置和程度。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：P75
【圖文】：

武漢理工大學(xué)碩十學(xué)位論文原理圖如圖2一1所示l‘4】。待測(cè)量加在傳感光柵上，光源出射的光在FBG中傳輸時(shí)，Bragg反射光波的中心波長(zhǎng)幾B，產(chǎn)生漂移△幾B，經(jīng)禍合器導(dǎo)入光譜分析儀，在分析儀中可檢測(cè)出A幾B，從而確定待測(cè)量。各種復(fù)雜的精確度高的傳感器都是在此基礎(chǔ)上，對(duì)各單元進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化而實(shí)現(xiàn)各自的功能。目前性能優(yōu)越的溫度傳感器的精度可達(dá)0.1“C;當(dāng)采用適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)解調(diào)方式時(shí)

武漢理工大學(xué)碩十學(xué)位論文原理圖如圖2一1所示l‘4】。待測(cè)量加在傳感光柵上，光源出射的光在FBG中傳輸時(shí)，Bragg反射光波的中心波長(zhǎng)幾B，產(chǎn)生漂移△幾B，經(jīng)禍合器導(dǎo)入光譜分析儀，在分析儀中可檢測(cè)出A幾B，從而確定待測(cè)量。各種復(fù)雜的精確度高的傳感器都是在此基礎(chǔ)上，對(duì)各單元進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化而實(shí)現(xiàn)各自的功能。目前性能優(yōu)越的溫度傳感器的精度可達(dá)0.1“C;當(dāng)采用適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)解調(diào)方式時(shí)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2728445