[發明專利]一種基于埋入式壓電陶瓷測試技術的船體總強度安全與評估系統

在審

• 申請號: 202111640332.2
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114329975A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張寅;郭君;王爽;謝耀國;趙鵬鐸;許江
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06F30/15;G06K9/00;G01H11/08;G06F119/14
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1.一種基于埋入式壓電陶瓷測試技術的船體總強度安全與評估系統，其特征在于：包括系統測量端、系統數據采集端和系統人機交互端；

所述系統測量端包括埋入式的壓電陶瓷傳感器和前置放大器；所述埋入式的壓電陶瓷傳感器在船舶結構建造初期埋入式加裝在甲板及縱桁位置的測點處，用于測點部位的加速度和應變信號的采集；所述前置放大器用于將微弱工況下的微弱電信號進行放大處理；所述前置放大器、系統數采端以及系統人機交互端由抗沖擊保護殼進行組裝，形成終端裝置并布設于船舶指揮控制室內；

所述系統數據采集端包括信號調理及A/D轉換模塊、邏輯控制模塊、第一FIFO先進先出電路、數據預處理模塊以及模態分析模塊；所述信號調理及A/D轉換模塊用于將掃描得到的電信號轉換為數字量；所述邏輯控制模塊用于對掃描信號進行輸入控制；所述第一FIFO先進先出電路用于實現實時數據采集，保證每次調入的數據之間都是連續的；所述數據預處理模塊用于對輸入的信號進行濾波處理、加窗處理，使得所需數據特征更為純粹；所述模態分析模塊用于對數據進行時域分析、頻域分析、相關分析以及頻譜分析，繼而得到所需的動力學參數；

所述系統人機交互端包括第二FIFO先進先出電路、損傷計算模塊以及數據庫存儲模塊；所述第二FIFO先進先出電路用于數據的實施傳輸；所述損傷計算模塊用于在已知動力學參數的基礎上實現損傷程度以及損傷位置的識別；所述數據庫存儲模塊用于對各種航行工況下船舶動力學參數信息的存儲，形成船舶模型數據庫，便于后續船體總強度的安全評估。

2.根據權利要求1所述的一種基于埋入式壓電陶瓷測試技術的船體總強度安全與評估系統，其特征在于：所述壓電陶瓷傳感器中壓電陶瓷片長邊沿船長方向布置，使得壓電陶瓷片能夠有效參與艦船總振動，布設測點盡量避免艦船船體梁總振動節點位置。