基于光纤布里渊散射的分布式传感海底电缆在线监测技术研究

针对海底电力电缆出现的故障,提出了采用基于布里渊散射分布式光纤传感器（DOFS）检测电力电缆内部温度及所受外力的方法。在对该技术原理分析的基础上,提出了一种光相干外差检测式BOTDR传感实验系统,通过检测布里渊散射光的频移特性和光强,从而实现了光纤的分布式温度和应变传感,系统简单,测量精度高。通过理论分析和实验证明了该技术能够有效地在线检测电力电缆所受外力和内部温度变化,为海底动力电缆的运行状态实时监测提供一种新技术方法。     

SHPB实验中应变片的应用和标定

SHPB技术是一种检测材料动态力学性能的经典技术。由于其设计巧妙、结构简单、操作简易,近年来这项技术取得了很大的进展。在实验中,为测得压杆在动态冲击下的应变,用到了电阻应变片和半导体应变片。文章介绍了在SHPB实验中应变片的使用,阐述了应变片标定技术,规范了实验的操作程序。     

船用917钢抗冲击性能试验

无论金属材料或是非金属材料,其力学性能都是与应变率相关的.由于应变率历史效应以及在高速变形条件下产生绝热剪切带等不稳定性因素,使得材料对于高应变率响应的问题变得十分复杂,而一些实验方法则起到了重要作用.材料的本构关系是与水下爆炸等现象仿真研究的精度直接相关的,材料在高应变率下本构关系的确定,对水下爆炸等产生高应变率现象进行仿真研究具有重要意义.本文通过Hopkinson杆装置对船用917低磁钢进行了抗冲击性能研究,并由试验给出了仿真研究中适用的本构关系.     

船楼端部侧壁开口对其参与总纵弯曲影响实验研究

对带较长船楼上层建筑的船体立体分段钢质模型进行了弯曲试验，分别研究了以下三种结构状态下，船楼结构参与船体总纵弯曲时的应力分布：(1)完整船楼；(2)切除船楼端部侧壁板和纵向骨架，保留肋骨框架；(3)仅将船楼端部侧壁板切割分离，保留纵横骨架。得出了较长船楼端部侧壁板切割分离可大大减小船楼上层建筑参与船体总纵弯曲的程度，以及船楼端部开口后船楼上层建筑长度可取为开口内侧之间的长度等有价值的结论。     

Measurements and statistical analysis of fillet weld geometrical parameters for probabilistic modelling of the fatigue capacity

Welded joints are commonly used for various structures such as civil engineering infrastructures or marine and submarine structures. It is well known that the geometry of the joints has an important influence on the stress concentration factor and thus on fatigue lifetime. Non-Destructive controls during welding work allow to keep parameters inside bounds and to satisfy quality requirements. However, the effect of the geometry characteristics within these bounds on the structural lifetime needs for a statistical analysis and a probabilistic modelling on the one hand and for a specific computational method on the other hand. When considering the first point, only few works have been carried out on the statistical analysis of the geometrical parameters of a welded joint. The measurement of the different parameters of this geometry is a long and scrupulous work. Recently, some laser process allows obtaining a significant quantity of trajectories along a welded joint for these geometrical parameters. This paper aims at analysing these trajectories for reliability purpose. This laser process allowed us to measure the width of the weld, the angle at the junction between weld and welded component and the radius at the weld toe. The study was completely performed for the two first but it was shown that the assessment of the radius remains challenging.     

基于排水法砂土地基抗液化评估方法对比

传统的抗液化措施以密实法为主,对于细粒含量高的砂性土,由于密实效果有限,需要采用基于排水法的抗液化措施,而目前国内标准中尚无以排水法为主的抗液化设计方法。针对国内外常用的排水法抗液化设计方法,通过选取的工程案例进行计算,对不同方法的差异性进行分析。结果表明,等应变模型方法与自由应变模型方法相比,计算公式简单,方便工程推广应用;不考虑井阻的方法计算得到的孔压比仅为考虑井阻时的10%~24%;等应变模型王四根法计算的超孔压比随深度增加而增加,与实际液化调查规律相符,但计算的最大值和平均值均比Onoue法和吴世明法偏大。     

隧道火灾探测技术比较

分析了隧道火灾报警领域几种常见的火灾探测技术的原理及其优缺点,包括双波长火灾探测技术、光纤喇曼散射感温火灾探测技术和光纤光栅感温火灾探测技术。后2种技术同属光纤传感技术,重点对这2种技术进行了比较,得出光纤光栅感温火灾探测技术更适合隧道火灾报警领域应用的结论。     

水下环境中螺栓轴向拉力测试技术研究

提出了一种新的测量螺栓轴向拉力的方法，即应变计填埋法，并对其作了比较详细的介绍。此方法解决了不能在螺栓轴表面粘贴应变片的问题，尤其是在水下测量螺栓的轴向拉压力。这种方法较其他测量方法有着更多的优点；同时，通过将实验室内螺栓应变计的标定结果和理论计算进行比较，说明了此种方法的可行性和测量的精确程度。曾经将此种测量方法应用于了螺栓轴向拉力的实际测量中，并获得了很好的测量结果。     

可启闭船艏的结构设计研究

可启闭船艏结构是一种新型的特殊水密门结构。详细介绍了船艏结构的设计特点及考虑的影响因素,通过模型试验方法确定了设计外载荷,并对船艏结构有限元模型在开启状态下的应力和变形进行了计算。根据计算结果对船艏结构进行了适当加强。经实船试验验证,可启闭船艏结构能够满足高速艇的使用要求。     

同步荧光谱法鉴别海上溢油研究

采用同步荧光光谱法对16种油品进行鉴别。实验结果显示,对于不同种类的油品,由于组分特征差异明显,其谱图轮廓,峰-谷位置都有较大的差别,使用同步荧光光谱法很容易就可以区分开。对于同一类型的油品,同步荧光光谱法也能根据油品的特征信息实现鉴别的目的,对于原油,由于其谱图相对复杂,而且有几种原油的谱图接近重合,鉴别起来难度较大,需要借助其他先进的技术手段辅助完成。     

船舶碰撞仿真分析中的单元尺寸与失效应变关系研究

随着船舶向大型化发展势头迅猛,船舶碰撞所带来的灾难性后果也显著增大.为评估船舶结构的耐撞能力,国内外研究人员分别从试验和数值模拟2个方面开展研究工作.针对船舶碰撞场景的仿真模拟中,经常采用常应变失效准则来定义单元是否失效.然而失效应变取值强烈依赖于单元尺寸大小,因此,开展失效应变与单元网格尺寸关系研究对船舶结构的耐撞性能准确评估意义重大.本文通过对光板及加筋板的耐撞性能的试验研究,并应用非线性有限元软件LS-DYNA对试验结果进行仿真模拟,探讨了光板及加筋板的单元尺寸和失效应变之间的关系.结果表明:光板和加筋板的单元尺寸与失效应变关系曲线明显不同,因此采用常应变失效准则时应区别对待,不能混用.研究结论对船舶结构碰撞有限元仿真具有一定的指导意义.     

高斯界面反射超声散斑场的数字模拟

针对超声散斑实验方法中误差大、过程繁琐等缺点,提出了采用计算机模拟产生超声散斑场的方法。利用模拟产生的高斯相关随机表面,模拟产生了这类表面在夫琅禾费面上的散斑场。为了和实验产生的散斑场进行对比,建立了超声散斑场接收的实验系统,取与计算模拟相同的参数,获得了实验散斑场。通过对比发现：计算机模拟产生的散斑场强度更大、散斑颗粒更多、对比度更好,更便于分析和研究使用。     

超静定杆系极限载荷的计算分析

在教学中,仅研究杆系在弹性范围内的应力和变形的计算,并采用许用应力法建立强度条件,但这对工程实际来说,还不全面.文中以普朗特简化曲线为理论依据,按极限载荷法对简单超静定杆系结构进行了强度计算,发现其过程比较容易,且也可同样进行强度问题的三种计算.     

化学品船用放射性储存罐辐射安全性检测

化学品船的储存罐罐壁要达到辐射屏蔽的指标,常规检测方法是用固体点源作测量源,检测罐表面的辐射强度.但这种方法难于检查船上不同位置的放射强度,文章通过理论计算得出相当的屏蔽效果要求,并采用与试验结果相结合的方法全面检查了储存罐壁的屏蔽指标,满足了实际检测的需要,避免了二次污染问题.     

基于地磁传感器的弹体姿态角测量方法研究

随着各国对信息化弹药的重视,地磁传感器测姿技术也得到快速发展。目前国内的地磁测姿设备仅能测量弹体的滚转角及转速,文章介绍了一种利用三轴矢量磁力计测量飞行弹体在弹体坐标系下的磁场强度及磁场强度变化率,然后通过测得的磁场强度及变化率求解弹体姿态（俯仰角、偏航角及滚转角）的理论计算方法,该测量方法的精度主要取决于矢量磁力计的测量精度,具有很高的工程应用价值。     

弹性通舱管件设计研究

为减少振动能量沿管路的传播,设计了海水管路和一般管路的弹性通舱管件.对这两型弹性通舱管件制订了技术参数,进行了多种方案对比分析后,各确定了两种方案.然后根据实船使用状况对这两型方案采用有限元法进行了静力分析、密性分析和隔振性能分析,还进行了疲劳试验.结果表明:对于通舱管件,在过流件和安装件之间嵌入减振橡胶这样一种设计形式,有效地降低了管路系统振动噪声由通舱管件向舱壁和船体的传递;并能在保障该产品功能和安全性的同时,满足所确定的各项性能参数和声隐身性能等技术要求.该弹性通舱管件可靠性高、减振性能好,并且满足上船安装和使用的相关要求.     

船体分段焊接变形仿真

船体分段在焊接过程中产生的焊接变形会使船体结构强度降低,然而精确预测和控制焊接变形是个难题.文章提供了准确预测焊接变形的固有应变等效载荷法.这种方法运用有限元法结合固有应变理论以及实验结果对焊接变形进行分析:引入简化的弹-塑性分析杆-弹簧模型,通过分析得到固有应变受焊接区域约束度及最高温度分布情况的影响;将固有应变转化为等效载荷,应用弹性有限元分析求得整个结构的焊接变形.计算结果与LEECH计算及实验结果吻合较好.     

窄间隙焊缝跟踪旋转电弧电流平均值传感法比较研究

电弧传感是一种重要的焊缝跟踪方法．本文针对窄间隙旋转电弧焊焊缝跟踪的需要,对电弧传感中的电流平均值传感法进行了研究．由实验获取数据,采取有效的数据处理方法去除信号噪声,通过对比不同信息提取区间的电流偏差的平均值和标准差确定合适的信号提取区间．为了提高算法抗干扰能力,采用多旋转周期进行了比较,确立了合适的周期数．     

基于光纤光栅传感技术的圆沉箱靠船墩结构健康监测*

采用FBG传感技术对某港区30万吨级原油泊位工程主体结构圆式沉箱靠船墩进行应变测试;利用虚拟仪器开发软件LabView作为开发平台,建立结构实时健康监测系统.对码头主体工程结构的应力情况进行实时监测、及时识别结构的累积损伤并评估其使用性能,对可能出现的灾害提前预警并建立相应的安全预警机制,提高码头主体工程结构的安全性和可靠性.所监测得出的钢筋应变结果,可以加深对圆沉箱结构在复杂外部环境下动力响应的了解,对类似结构的进一步研究发展具有现实的意义.     

基于DSP的PID温度控制系统

在科学实验、工业生产、家庭生活等各个领域,温度控制得到了广泛的应用,但是一般的温度控制系统有超调量大,响应时间长等不足,为此研究以TMS320C549为平台实现PID控制算法在温度控制系统的应用,提出PID算法时间最优化与PID参数寻优处理的方法,给出基于DSP实现的温度控制系统。经实验验证,系统达到响应快,无超调量的目的。