双声纳探头差动扫描的挂舷式船舶吃水测量方法

针对现有船载式船舶吃水测量方法的局限,提出了一种基于双声纳探头差动扫描的挂舷式船舶吃水测量方法.在详细分析船舶弧形轮廓外形基础上,利用双声纳探头差动扫描技术,建立测量船舶吃水量的数学模型,设计了一种船舶吃水测量方法.设计了实验方案,搭建了小比尺船模吃水深度实验系统,获取了小比尺船模吃水深度,通过对5组吃水测量结果的统计分析发现,小比尺船模吃水深度测量最大相对误差为4.87%,精度较高,满足实际工程误差要求,验证了该设计方案的可行性.     

锚头内部非对称横向作用力对植入式FBG传感器传感性能的影响分析

锚头内部分布式应变测量是"智能缆索技术"的关键难题。通过对锚头内部轴向分布式应变监测方案的分析,推导了在非对称横向作用力作用下,FBG两个偏振方向的中心波长变化关系式。利用ABAQUS建立了LMLPES7-211型典型锚头结构的有限元仿真模型,在给定约定边界条件下对锚头内部结构的受力状态进行了模拟计算分析,获得了不同锚固深度传感器植入位置的横向应力值。根据典型位置非对称横向作用力值仿真分析了不同锚固深度横向作用力对FBG传感器性能的影响,分析发现由于2个方向的应力大小不同,虽产生较小的应力双折射现现象,但FBG径向x,y方向的波长差值均小于1 pm,且输出光谱也未出现裂变、抖动的情况,说明传感器植入位置处锥形锚杯横向作用力对FBG应力双折射的影响较小,可不考虑其影响。     

金属化粘接层对FBG应变传感性能的影响

根据光纤布拉格光栅(FBG)应变传递模型,仿 真分析了粘接层弹性模量、长度、厚度和泊松比对FBG应变传递效率的影响。分析结果表明 ,金 属化粘接层应变传递特性优于环氧胶粘接层;金属化粘接层越长,FBG应变灵敏度越高,稳 定性越好;厚 度越小,应变传递效率越高,泊松比的影响可以忽略。采用新研制的FBG金属化连接技术将F BG封装到钢丝上,对不同粘接长度、粘接材料的FBG进行了拉力试验。实验结果表明,当Z n粘接 层长为15mm、20mm时,FBG平均应变灵敏度为1.076pm/μ ε、1.099pm/με,平均应变传递效率分 别为0.948、0.962;金属化连接的FBG应变传递系数相比环氧树脂胶 连接方式提高8.9%。理论与实验相一致。