一、一种液体配重光纤加速度计的设计与分析（论文文献综述）
周明,黄新敬,郭霖,曾周末[1]（2021）在《悬跨管道弯曲度检测特征提取方法研究》文中研究表明悬跨弯曲严重威胁着海底管道安全,可以使用不易卡堵、收发便捷的球形内检测器开展准实时检测。通过在球形内检测器内合理布置加速计及其质量分布,实现了球形内检测器在管道内的定轴转动,建立了加速度计的精确输出模型,实现了对加速度交流分量频率和直流分量的提取,用于指征管道向下弯曲。通过峰值检测或连续小波变换从加速度数据中提取直流分量,可以实现对管道弯曲的高灵敏检测。若加速度频谱特征峰为单峰,则管道没有发生悬跨弯曲;若特征峰存在展宽现象,则管道发生了悬跨弯曲。对于12 m的管道,弯曲检测分辨率可以达到1 cm。
冯谦[2]（2021）在《多芯光纤多参量一体化同步感知系统及应用》文中进行了进一步梳理传感光纤凭借其灵敏度高、稳定性好、抗电磁干扰、功率损失小、耐高温、耐腐蚀等诸多优势,在土木建筑、航空航天、交通工程、海上平台、燃料能源等领域得到了广泛应用。然而,光纤类传感器在实际工程中感测时普遍存在一个问题,即光纤传感同时对多个外部参量（应变、温度、振动等）交叉敏感,直接导致被测量无法直接测得或者采集数据失真。另一方面,不同光纤感测技术各自拥有独立的采集系统,各系统采样频率、触发时间等的不同步造成数据采集无法实时同步,给后期数据处理带来困难。本文在国内外研究的基础上,将多芯光纤从通信领域引入到土木传感监测领域,研究了七芯光纤的多参量同步感知性能,梳理了七芯光纤封装方式并分析了其应变转递机制。为面向工程应用,设计研发了多种智能产品及一体化同步解调系统。此外,提出了基于相位敏感光时域反射仪（φ-OTDR）的振动定量识别算法,实现了分布式振动定量监测。最后通过三个具有工程背景的实验验证了七芯光纤多参量同步感知系统的有效性。本文的主要研究内容和成果如下:（1）提出了七芯光纤纤芯功能布局方法并通过交叉试验验证了七芯光纤具有多参量同步感知功能。依据纤芯数量需求、芯间低串扰、配套耦合器成熟度等原则,选取沟道型七芯传感光纤作为本文研究对象。基于提高工程测量精度的原则,提出了纤芯功能布局方法,消除了温度-应变交叉敏感效应,弯曲-应变敏感效应,针对不同工程应用场景给出了相应的纤芯功能布局图。设计实施了七芯光纤的感知性能试验,包括:七芯光纤单参量单独感知试验和多参量同步感知试验,前者标定了七芯光纤光栅（FBG）和布里渊光时域反射仪（BOTDR）的应变灵敏度系数和温度灵敏度系数,测得了拉曼光时域反射仪（ROTDR）的温度常数系数,得出了偏振敏感光纤振动传感技术（POFVS）的测振范围;在此基础上,后者验证了七芯光纤各纤芯既可单独解调、发挥功能,又可互相补充、互相修正、协同工作的功能,为后续研究奠定了基础。（2）实现了七芯裸纤的封装保护,并通过理论分析和有限元分析探究了封装光缆的应变传递机制。结合国内外单芯裸纤封装方式,提出了七芯裸纤的两条封装保护路线,一是封装成传感光缆,二是复合成系列智能产品。值得说明的是,第一条封装路线中Hytrel材料紧套封装传感光缆对刻制光栅的七芯裸纤同样适用,实现了一条光纤上点式传感与分布式传感同步发挥作用。此外,通过理论分析和有限元仿真探究了七芯传感光缆的应变传递机制,结果显示,传感光缆应变传递具有端距效应,低传递率段小于200 mm。第二条封装路线是将七芯光纤植入结构补强材料中,研制出兼具力学和感知性能的智能碳布、智能碳板、智能玻纤筋和智能钢绞线,性能试验显示智能产品的力学性能满足标准要求,传感光纤与基材之间的协调变形能力良好。（3）研发了适用于多芯光纤多参量同步采集的一体化解调装置。针对目前各类光纤传感技术所采用的解调设备各自独立且又无法同步采集的劣势,研制出一种轻量便携、高度集成的多芯光纤多参量同步解调装置,集成了包括FBG、ROTDR和POFVS三种常用功能的光纤感测模块,可直接解调输出点式应变、环境温度和振动频率等感测参量。（4）提出了一种基于多参数优化算法的振动定量识别方法。为进一步拓展七芯光纤的多功能性,同时为周界安防工程应用实验做铺垫。本文改进了多子群社会群体算法并引入到鉴幅型φ-OTDR多参数优化算法中,基于此提出了一种新的振动扰动定量识别方法,计算出的最大应变能、时均应变、变异系数三个宏观导出量及其矢量合成量均可实现扰动定量识别。在理论研究的基础上,通过室内PZT振动试验和室外岩土扰动试验,验证了本方法可以量化不同程度的振动扰动事件。从而弥补了鉴幅型φ-OTDR光纤传感技术只能定位而无法定量的不足。（5）验证了七芯传感光纤及多参量同步采集装置的有效性和实用性。设计并实施吊车钢梁、长输管道、周界安防三个面向实际工程的应用型试验,根据试验对象特点,有针对性地进行七芯光纤功能布局优化设计,选取了不同的感测参数、不同的光纤传感方案。结果显示,在钢结构梁和管道试验中,采用FBG、ROTDR和POFVS组合的七芯光纤监测方案实现了应变、温度和振动频率的同步测量;在周界安防监测工程应用中,采用φ-OTDR、FBG和ROTDR组合的七芯光纤监测方案实现了扰动位置、扰动程度、应变、温度和持时等监测参量的同步解调,有效提高了系统的识别成功率和信息利用率。
单辰奇[3]（2021）在《基于压电圆片的矢量水听器结构一体化设计》文中指出众所周知,矢量水听器的出现,使得水下用以描述声场的信息更加完善了,特别是矢量水听器有着工作频率低、灵敏度高、指向性好等优点,因此在水声工程各领域一直有着广泛的应用,尤其是随着矢量水听器成阵技术的不断发展,其在水下远程探测方面的优势更加突出。论文研究基于三叠片作为敏感器件来一体化设计矢量水听器的声压通道与矢量通道的方法,以提高各通道之间的一致性,从而为矢量阵的进一步工程应用提供技术支撑。论文从研究单个金属圆板和压电圆片的弹性振动基本理论入手,同时在对基于三叠片（由一块金属圆板和两块压电圆片组成）设计的弯曲式声压水听器（声压通道）和弯曲式加速度计（矢量通道）灵敏度进行理论分析的基础上,提出了一种由三个三叠片组成的新型弯曲式矢量水听器,其中一个三叠片作为该矢量水听器矢量通道的敏感元件,用来获取水下质点振动加速度信息;另外两个三叠片并联作为其声压通道的敏感元件,用来获取水下声压信息;而三个三叠片共用一个刚性支撑框架,从而实现了矢量通道与声压通道的结构一体化设计,这样不仅减小了矢量水听器的质量与体积,而且由于采用相同的敏感元件和结构使其通道间性能的一致性更好。论文采用COMSOL有限元分析软件,首先对组成新型矢量水听器的两个通道分别进行了独立的优化设计,包括压电陶瓷圆片厚度直径比、压电圆片与金属圆板半径比等不同几何尺寸对两通道的模态和特征频率、电导纳和灵敏度频响特性等相关参数的影响,目的是为矢量水听器结构一体化设计提供优选依据;其次,对提出的新型矢量水听器的整体结构进行了模态和谐响应特性仿真研究;最后,论文研制了三只不同尺寸的矢量水听器样品,并且对其性能进行了测试。测试结果表明:在工作频率范围内,三只矢量水听器样品的声压通道灵敏度分别为-208d B、-200d B（经检验,有一只矢量水听器的声压通道故障）,矢量通道在1k Hz处的灵敏度分别为-215d B、-212d B、-218d B（0d B=1V/μPa）,且符合随频率每倍频程增加6d B的趋势;同时,三只矢量水听器样品的声压与矢量通道均具有良好的指向特性,矢量通道指向性呈余弦特性,而且声压与矢量通道之间的一致性较好。
向泓铭[4]（2020）在《基于视觉与惯性组合的管道定位技术研究》文中研究指明近些年来由于我国城市化进程的加快,地下排水管网作为市政基础设施的重要组成部分,也得到了飞速的建设。然而,在管道发展的同时,因管道的质量问题而发生的事故也接连出现,例如“城市看海”、“路面塌陷”、“黑臭水体”等。所以,对管道检测方法的研究,对及时发现管网质量问题,保证居民生命财产安全具有重要意义。而管道检测的关键技术为确定管道缺陷位置,即管道内定位。现有的管道内定位方法有管道内窥声呐检测定位法,区域检测漏法,惯性导航定位法等。管道内窥声呐检测定位法原理是将声呐安装在管道不同位置,当流体通过破损点产生噪声时,声呐仪通过测量噪声到达两个仪器的时间差,再结合声音在介质中的传播速度和仪器之间的距离就可以确定缺陷的具体位置[1];区域捡漏法的原理是在一定条件下,通过流量监测记录仪记录某小区某一时间段内最低流量值,以判断小区管网漏水量,并通过关闭区域内阀门以确定漏水管段的方法[2];惯性导航系统定位法原理是通过在加装在管道检测器上的惯性导航器件确定管道检测器的姿态和位置信息,然后采用里程仪提供的速度信息和卡尔曼滤波器进行误差修正,分析得出管道检测器的姿态变化和位置变化信息[3]。不过,现有的管道定位技术都存在许多的不足,例如,声呐检测和区域检测只能检测具有液体的管道,且区域检测的精度较低;单独的惯性导航定位的误差具有时间和距离的累积效应,随着时间和测量距离的增加,精度会逐渐降低;针对以上检测方法存在的一系列缺点,本文提出一种应用于管道检测机器人的惯性和视觉融合定位方法进行管道内定位,具体原理为,首先,在管道检测机器人上加装惯性九轴MEMS惯性导航器件和鱼眼相机构成航姿参考系统和视觉信息收集系统,将获得的IMU数据和管道内视频数据存储在存储器中。利用导航算法对IMU数据进行姿态解算,得到管道检测机器人的姿态变化信息,然后利用鱼眼视频数据分解出管道内图像并对图像进行畸变校正预处理,然后将管道内校正后的鱼眼图像作为数据集,运用深度学习框架识别出包含有井盖的图像,进而确定井盖在时间序列中的位置,然后结合已有的管线地图井口坐标信息,将井盖坐标和含有井盖的图像匹配起来,最后以井盖坐标作为误差约束,以恒定的水流速度作为机器人运动速度,结合机器人的姿态数据,运用卡尔曼滤波,完成管道机器人的定位。本方法在一定程度上解决了单独利用惯性定位误差随时间积累的问题,将误差积累的时间以及误差积累的距离控制在两个井盖之间,本研究选取了一段63米管道,利用CCVT（Closed Circuit Television）机器人作对比,进行了同一病害位置定位精度测试,得到定位中误差为0.25米,对比于使用单一惯性导航定位方法的管道检测机器人,提升了其定位精度,而且,传统的CCTV机器人缓慢的管道内爬行检测,一天仅仅能作业1公里左右,在实验中,管道检测胶囊仅用15分钟就可以检测完毕150米的管道,因此本研究显着提升了管道普查的速度,现已将该技术应用于雨水管破损检测的项目定位中。
庞彦东[5]（2020）在《基于拉丝塔光栅阵列的超细线光纤水听器关键技术研究》文中进行了进一步梳理光纤水听器由于抗电磁干扰、易于复用、灵敏度较高、远距离传输等优势得到了世界范围内的广泛研究。近年来,随着水下目标减振降噪技术的不断发展,声呐对于20～30 k Hz水下声波探测距离被不断压缩,因此相干性高、传播距离远的低频声波探测成为最新的研究方向;另一方面探测装备不断往轻量化、大航程方向发展,超细线水听器由于占用空间小,便于搭载于小型化平台多基元复用实现水声探测。综上所述,开发针对低频段水声探测的高灵敏度、超细缆径、大规模复用的光纤水听器是未来的发展趋势。传统的光纤水听器基于多个独立的光纤单元构建,通过熔接、并联等方式组装分立传感单元进而实现复用,由于元件众多、结构复杂,极大地增加了工作量与复用难度,因此寻找一种简单可靠、复用数量较大,但阵列无焊点的解决方案是大规模、超细线、高稳定、高灵敏度光纤水听器阵列走向实用必须解决的问题。研究具备上述特征的光纤水听器阵列技术有着非常重要的意义与广阔应用前景。为满足光纤水听器阵列的大规模、小型化、高稳定、高灵敏度实际应用需求,本文研究了一种基于拉丝塔光栅阵列的超细线光纤水听器,针对系统涉及到的关键技术进行探索,主要内容如下:（1）拉丝塔光栅水听器阵列的原理分析。针对光纤水听器高灵敏度探测需求,采用拉丝塔光栅阵列作为光反射单元,并基于制备的弱反射光栅实现干涉测量,推导系统中光纤水声传感机理。结合已有多相解调法、相位生成载波解调法推导干涉型水听器解调原理;同时对轴向长度增敏、径向涂敷增敏做理论与仿真验证。（2）基于参考传感器的信号解调算法设计与优化。基于相位生成载波法中存在的问题,利用拉丝塔光栅阵列一致性良好的特点设置参考传感器,设计了一种更简单、有效的信号解调方法,并进一步结合该结构完成自适应噪声抑制及信号优化。通过理论计算、仿真分析、实验测试分析解调效果,对噪声抑制、信号优化方法定量分析。利用压电陶瓷产生振动进行实验,结合时域结果、解调线性度、信噪比分析初步完成算法验证,并在载频漂移、调制深度等方面与现有相位生成载波算法对比。基于参考传感器构建参考输入,实现光路自适应噪声优化。最后对光路中的非理想器件造成的算法误差进行参数拟合,完成解调信号优化。（3）拉丝塔光栅水听器阵列一体化增敏成缆方法实现。针对初期制备的拉丝塔光栅阵列进行串扰理论及性能分析,随后基于轴向、径向理论进行初期单基元增敏试验,摸索合适的工艺参数,确定最佳参数后进行一体化涂敷增敏成缆,最后对水听器阵列样品做前后对比。验证光纤水听器声压灵敏度随着腔长变化、径向涂敷的增敏规律。与此同时,对成缆前后的波长、反射率、阵型等因素进行对比分析,证明一体化涂敷成缆工艺是否满足制备性能良好的超细线拉丝塔光栅水听器阵列需求。（4）拉丝塔光栅水听器阵列水下实验研究。对拉丝塔光栅干涉型水听器中影响灵敏度校准的因素进行分析,确定最佳声压场测量方案。设计水下试验,利用信纳比、总谐波失真参数与现有相位生成载波算法对比,同时利用制备的光缆进行时域信号测试,验证所制备水听器光缆的增敏效果。最后对所制备的256基元水听器阵列解调结果、等效噪声压测试,证明拉丝塔光纤水听器低频探测时的实际应用能力。
程英雷[6]（2020）在《埋入式压电加速度传感器及其在混凝土结构震动中的监测研究》文中研究指明近年来,随着社会经济的高、快速发展和施工技术的进步,兴建了诸如水利大坝、高层建筑、道路桥梁等一系列单体工程或具有综合使用功能的大型土木工程结构,大大推动了人类社会进步和发展。然而这些大型土木工程结构在其服役期间,由于忽略了对这些结构的周期性的损伤检测或实时、在线的健康监测,导致部分土木工程结构因其自身的损伤累积和抗力的衰减而发生破坏,从而引发突发性灾难事故。因此,采用基于智能传感器系统和数据采集分析系统对土木工程结构进行实时的长期在线健康监测/检测,在灾害降临前预警显得越发重要。压电陶瓷作为一种具有正逆压电效应的功能陶瓷,其具有快速响应的传感特性和激励功率小的驱动特性,同时线性度好、能耗与成本低、组合灵活以及易于加工设计的诸多优点在土木工程领域得到了广泛的研究和应用。依据压电敏感元件的传感特性制备的压电式加速度传感器是土木工程结构损伤监/检测领域中的重要方向。基于以上背景,本文针对现有压电加速度传感器金属封装与混凝土耦合性差、防水性及耐久性差等问题,以PZT-5H压电陶瓷、水泥/聚合物、镀锌钢片质量块等为原材料制备了一种整体结构稳定适用于埋入混凝土结构内部同时不改变混凝土局部承力特性的埋入式压电加速度传感器,具体研究工作如下所示:（1）基于已有理论对埋入式压电加速度传感器的结构进行设计,同时针对混凝土结构低频振动特点,以PZT-5H型压电陶瓷为传感元件,镀锌钢片作为附加质量块,水泥/聚合物的混合物作为基座和封装材料制备了一种埋入式压电加速度传感器。探讨了加速度传感器组装部件中压电陶瓷和金属质量块厚度对传感器灵敏度和频率响应性能影响规律。结果表明,随着压电陶瓷PZT-5H的厚度增大或随着镀锌钢片质量块厚度增大,传感器的灵敏度S均逐渐增大,频响范围则均呈现降低的趋势。表明了加速度传感器灵敏度S和频响范围是两个互相独立的性能参数,通过将压电陶瓷、质量块厚度协调处理可以确定适用于混凝土结构低频振动测试所需传感器的性能参数。（2）采用试验验证方式对传感器的频率独立性、重复性以及迟滞特性进行了测定,同时基于自制埋入式加速度传感器对标准振动台系统模态参数进行了测试。试验结果表明:随机抽取的多个自制埋入式压电加速度传感器在不同频率加载下,其输出幅值稳定不变,不随加载频率的改变而出现波动,说明在测试范围内其具有很好的频率独立性;在正反安装下传感器的输出响应一致,拟合后线性度高,其良好的线性关系表明加速度传感器在不同工况下迟滞特性好。在相同条件下,连续测得的传感器四组灵敏度随加速度的变化基本不变,说明在测试范围内其具有很好的频率重复性。（3）设计施工了一个三层的GFRP筋框架模型结构,对细石混凝土试件进行了弹性模量试验和抗压强度试验,并对FRP筋进行了拉伸试验,对模型结构进行了振动台试验,并对标准件与自制件的输出数据进行了绘图分析,得出自制件的输出稳定性和精确度还有待提高,但整体输出趋势和放大系数趋势基本趋于一致,证明自制加速度传感器有在实际应用中的价值,同时可以根据放大系数、自振频率和自振周期大致分析结构的损伤程度,对FRP筋混凝土框架结构的健康监测有一定的参考价值。
王喆[7]（2020）在《海洋地球磁场矢量测量系统关键技术研究》文中提出地磁场作为地球的固有物理特性,隐含着地球内部和外部空间中丰富而重要的信息。地磁场中包含的地磁总场、地磁分量、磁倾角、磁偏角和地磁梯度等信息可以直接反映地球深部乃至地球内核中因压力、温度、物质运动等变化所体现的物理过程,也是航空、航天、航海等方面天然的坐标系。因此,无论是在科学研究领域还是在生产生活领域,对地磁场的研究都有重大意义。近年来,随着对海洋资源的开发和海洋环境的探测的进行,海洋地磁场的重要性越来越被人们关注和重视。目前海洋地磁场测量向连续化、矢量测量方向发展,国际上海洋矢量测量仪器产品不多,且对我国实行管控,国内尚未形成实用化产品。因此,开发能够连续运行、矢量测量的海洋磁力仪具有重要的应用意义。本文依托国家重大科学仪器设备开发专项“海洋地磁场矢量测量仪开发与应用”项目,研制了全球首款能够在4500米以下深度的连续工作3个月的,适应深海潜标、浅海浮标和海底网络等不同测量环境的,地磁总场和矢量测量精度到达0.1nT的一体化测量仪。本文主要的工作内容和所取得的创新成果如下:（1）研制了适应海洋观测的小型化低功耗地磁矢量磁测传感器为了减小传感器体积和功耗,在陆地地磁台站和流动地磁测量所用的矢量磁测传感器的基础上,优化了传感器物理结构和电路设计。传感器采用高温退火的1J86坡莫合金薄带软磁材料缠绕GH128合金环形磁芯骨架的双磁芯传感器结构,减小了传感器体积,增大了磁通门信号;磁芯采用卷绕式结构,感应线圈采用分段绕制,提高了传感器的灵敏度。重新设计了信号调理电路,采用数字驱动电路和低功耗器件,降低了系统功耗。（2）设计了能够适应深海4500米以下工作环境的磁测支撑装置海洋地磁场矢量测量仪支撑装置的设计不止要考虑深海环境下的强度和刚度,而是需要综合考虑支撑装置材料对磁测传感器的影响、电子舱的耐压与密封、框架结构在海底的稳定性、整体结构的重量对布放回收过程中的影响。本设计经过理论计算、模拟仿真和精确评估,采用钛合金材料减小材料对磁测影响和整体重量;采用有限元分析优化结构设计;采用小体积玻璃浮球提高电子舱的耐压和密封性;采用四球四边形结构降低结构重心,提高结构稳定性;通过海试试验验证了磁测支撑装置的整体性能。（3）设计了在有限空间和重量以及无磁干扰约束下整机连续工作三个月的供电装置运用“开源节流”的思想,一方面在满足磁性干扰、体积和重量的要求下,通过电池均衡等技术使蓄电池容量最大化;另一方面,在完成测量指标和功能的前提下,通过多级多路供电方案和各个电子系统的低功耗设计,使系统功耗最小化,最终达到了整机在海底连续工作三个月的设计要求。（4）研究了海洋地磁场矢量测量姿态校正技术水下设备的姿态无法调整,会影响地磁场测量效果。本设计采用捷联姿态测量系统,获取磁测传感器的姿态数据。通过姿态仪本身的精度校准、姿态仪和传感器的非对准误差的补偿、磁测数据矢量归算算法等方式,对海洋地磁场矢量测量仪的水下姿态进行校正,获取标准坐标系下的矢量磁测数据。本论文经过对海洋地磁场矢量测量仪各个部件的设计和测试和整机集成,完成了我国首台、具有国际水平的海洋地球磁场矢量测量仪原理样机。整机台站性能测试表明,仪器性能和功能达到了最初的设计需求和设计目标。
陈斌[8]（2020）在《可搬运原子干涉重力仪及其减振系统的研制》文中研究表明本论文主要讲述了小型化可搬运原子重力仪及其三维主动减振平台的研制过程,包括其调试过程以及重力测量结果。本论文详细描述了第三代小型化可搬运原子重力仪USTC-AG11&12的搭建过程,并叙述了从大光学平台搭建测试版重力仪装置到逐步缩小原子重力仪真空装置,磁场系统,光路装置,电子学装置,时序控制及数据采集存储装置等子系统体积的过程,其中部分装置和系统已经进行了自主研制。本论文详细叙述了可搬运三维主动减振平台的研制过程,振动噪声压制效果以及应用于可搬运原子重力仪后对其测量结果的改善效果。本套主动减振系统通过对称放置八个音圈电机对平台进行三个维度的振动压制,除了能防止平台的翻转还能抑制水平振动对竖直方向的干扰,有效地提高了主动减振系统的稳健性和鲁棒性。在我们研制的反馈控制算法中,通过两路反馈控制信号对竖直方向的振动进行压制,一路为通常的反馈信号用来压制全频段的振动噪声,另一路利用带通滤波器将原子重力仪最敏感的0.lHz-lOHz的振动信号选取出来并反馈回去,有效地进一步压制该频段的振动噪声,从而能显着提高平台的减振性能。部分水平的信号也加入到了竖直的反馈信号中以提升系统的稳定性。本装置能将竖直方向上的振动噪声压制三个数量级,能有效压制环境振动噪声对原子重力仪灵敏度的影响。使原子重力仪在高振动噪声水平的环境中依然有很好的表现。本论文还叙述了小型化可搬运原子重力仪各个子系统的研制过程,特别是其时序控制系统和数据采集和存储系统的研制过程。我们基于FPGA和Com-pactRIO系统搭建了一套时序控制系统和数据采集存储系统,实现了对实验数据的长时间测量以及对振动噪声实时监测和控制。这套系统保证了原子重力仪能长时间可靠和稳定地工作。本论文还介绍了原子重力仪参数标定和测量g值的过程。我们的原子重力仪装置和主动减振平台经历了 1300 km的运输,从上海的实验室搬运到位于北京昌平的中国计量科学院进行了原子重力仪的比对测量,整套装置仅需要一到两个人便可完成全部搬运操作。比对测量中原子重力仪的测量灵敏度达到了 35μGal/（?）。我们还在高振动噪声水平的环境中进行了长时间的重力测量,测量灵敏度可达65μGal/（?）,4000 s积分以后可以到了 1.1μGal。
于磊[9]（2020）在《桩-土-结构动力相互作用试验及数值模拟》文中进行了进一步梳理本文以非基岩场地桩基-核岛结构为研究对象,设计并开展了桩-土-结构地震模拟试验及数值模拟。针对非基岩场地上采用桩基础的上部核电结构具有刚度大、质量大的特点,设计并制作了大型地震模拟振动台桩-土-结构试验模型;为试验中合理的布设各类传感器提供依据,对桩-土-结构振动台试验模型进行了数值模拟。为研究核岛结构桩基地震破坏机理,采用低周水平往复加载试验,研究了桩基配筋率和混凝土标号对桩基强度的影响。具体开展和完成了如下主要工作:（1）设计并制作了单桩-土-结构振动台试验模型,完成了多工况振动台模型试验。采用细粒混凝土制作桩基模型;根据上部核电结构特点设计了核岛结构代替模型,设计并配制了模型土;选择基于RG1.60谱人工合成地震动和两条实际地震记录作为试验输入地震动。通过对多工况的试验结果分析,研究了桩-土-结构在地震荷载下动力相互作用规律,分析了上部结构质量、刚度及地震动输入幅值和频谱特性对桩-土-结构体系的影响。（2）采用ABAQUS软件对试验模型进行了计算分析,研究了上部结构质量与刚度、输入荷载周期、输入地震动频谱特性、分层土分别对桩基地震反应的影响。计算结果表明:随着输入脉冲周期减小、上部结构质量增大、刚度减小,桩身反弯点向桩顶移动。含承台端承嵌固桩,在地震荷载作用下,桩身内力包络线呈“X”状分布,桩顶、底处剪力弯矩较大。上部结构质量增大、刚度减小时,桩身内力均增大。软-硬土分界处将导致桩身内力突变。（3）为了满足桩-土-结构地震模拟振动台桩基破坏机理的研究,设计了3种配筋率桩基模型,采用低周水平往复加载试验,研究了桩身配筋量对桩身强度的影响,并对桩身破坏形态、桩身耗能、桩身刚度退化、桩身弯矩分布等情况进行了详尽分析,确定了后续群桩地震模拟振动台试验中制作桩基模型的配筋率和混凝土强度指标。
戴启权[10]（2020）在《地震作用下液化地基—桩基—高层建筑结构体系动力响应的研究》文中认为地震作用下地基液化会导致建筑物不均匀震陷、倾斜和倒塌,严重威胁建筑物安全。目前的研究多集中于液化场地和建筑物的基础,对上部结构尤其是高层建筑结构的重视不足。鉴于此,本文以某高层建筑结构为原型,设计并制作液化地基-桩基-高层建筑结构相互作用体系模型,结合振动台试验、理论分析和数值计算方法,对该体系的动力响应进行研究。利用振动台试验再现地基液化条件下高层建筑结构及其群桩基础的灾变过程,分析试验结果以揭示地基液化条件下高层建筑结构及其群桩基础的动力响应规律以及地基砂土层的液化机理,从而提出地基液化条件下高层建筑群桩基础防灾减灾措施。基于张建民三维砂土液化大变形本构,采用数值计算方法分析土-桩-结构相互作用体系的非线性动力响应,获取阻尼系数、渗透系数等重要参数对地基砂土液化和结构动力响应的影响。主要结论如下:（1）地基超孔压的动态变化表明地基上部砂土更易达到液化状态,群桩外和群桩间砂土的超孔压增长和消散具有明显差异,提示了地基砂土层液化的复杂性。砂土层的超孔压随地震激励快速上升,达到峰值后逐渐消散,群桩外地基超孔压的上升速度和峰值均比群桩内大,这是群桩内砂土在地震中受约束程度大于群桩外砂土导致的。砂土层液化后,地基的基频逐渐下降,阻尼比逐渐增大,地基动力响应出现衰减。（2）地震作用下群桩的频率下降,阻尼比上升,这是土体刚度弱化、土的强非线性动应力-应变特性和桩基损伤累积共同所致。群桩在低频成分丰富的上海人工波激励下动力响应得到加强,两侧角桩桩底接触压力存在明显的反相位关系,表明地震中承台两端角桩出现一拉一压现象。群桩基础在液化地基中摆动,桩基受到反复拉拔和冲压作用,提出为减轻高层建筑结构群桩基础的震害应提高桩基抗压拔能力、改善地基液化条件。（3）高层建筑结构表现出弯剪型特点,振型曲线拐点接近土体表面。结构的摆动加速度分量很小,主要是由于高层建筑结构和地基基础的动力相互作用增加了基础的阻抗,地基基础吸收了地震波部分高频成分。地基砂土层液化状态与高层建筑结构水平位移之间具有明显正相关性。（4）张建民三维砂土液化大变形本构具有较强的模拟能力,数值计算结果表明土体侧向大变形加重了砂土液化的灾害。阻尼系数对砂土层孔压影响非常小,渗透系数较小时砂土层侧向位移较大,进而导致桩基响应增大,上部结构配重增加导致桩顶位移增大。
二、一种液体配重光纤加速度计的设计与分析（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、一种液体配重光纤加速度计的设计与分析（论文提纲范文）
（1）悬跨管道弯曲度检测特征提取方法研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 测量原理 |
| 2 实验和数据 |
| 3 管道弯曲度特征提取结果与讨论 |
| 4 结 论 |
（2）多芯光纤多参量一体化同步感知系统及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 土木工程健康监测的迫切需求 |
| 1.1.2 光纤传感技术的应用与发展 |
| 1.1.3 现有光纤传感技术面临的问题 |
| 1.2 多芯光纤传感器研究现状 |
| 1.2.1 多芯光纤简介 |
| 1.2.2 多芯传感光纤研究现状 |
| 1.2.3 多芯传感光纤面临的问题 |
| 1.3 研究思路 |
| 1.4 研究内容及章节安排 |
| 1.5 研究主线 |
| 第二章 七芯光纤功能设计与多参量同步感知性能 |
| 2.1 光纤传感原理 |
| 2.1.1 点式光纤传感原理 |
| 2.1.2 分布式光纤传感原理 |
| 2.2 七芯传感光纤选型与纤芯功能优化设计 |
| 2.2.1 面向工程的多芯光纤传感功能 |
| 2.2.2 多芯光纤选型与七芯光纤优势 |
| 2.2.3 七芯光纤纤芯功能布局原则与优化设计 |
| 2.3 七芯光纤单参量独立感知性能测试与系数标定 |
| 2.3.1 应变单参量感知性能测试与标定 |
| 2.3.2 温度单参量感知性能测试与标定 |
| 2.3.3 振动单参量感知性能测试与标定 |
| 2.4 七芯光纤多参量同步感知性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 七芯传感光纤封装及其应变传递机制 |
| 3.1 七芯传感光纤制备、封装与工程铺设 |
| 3.1.1 七芯传感光纤制备技术 |
| 3.1.2 七芯传感光纤封装方法 |
| 3.1.3 七芯传感光缆铺设与走线方式 |
| 3.2 七芯传感光纤/缆的应变传递机制 |
| 3.2.1 应变传递理论模型 |
| 3.2.2 应变传递有限元分析 |
| 3.2.3 封装材料特性对应变传递机制的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 七芯传感光纤复合制品与多参量一体化同步解调仪 |
| 4.1 七芯传感光纤复合制品及其性能测试 |
| 4.1.1 智能碳板复合工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.1.2 智能碳纤维布编织工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.1.3 智能玻纤筋复合工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.1.4 智能钢绞线复合工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.2 多芯传感光纤多参量一体化同步解调仪 |
| 4.2.1 研制背景及其功能定位 |
| 4.2.2 硬件系统优化设计 |
| 4.2.3 数据预处理及可视化界面 |
| 4.2.4 关键指标测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于多参数优化算法的振动定量识别方法 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 Φ-OTD光纤散射模型多参数优化算法 |
| 5.2.1 φ-OTDR光纤散射模型 |
| 5.2.2 改进的多子群社会群体算法 |
| 5.2.3 光强-应变非单一映射关系及其分析策略 |
| 5.2.4 振动定量识别方法及其宏观指标 |
| 5.3 室内PZT振动定量试验 |
| 5.3.1 系统配置 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.3.3 误差分析 |
| 5.4 室外岩土扰动定位及定量试验 |
| 5.4.1 试验方案 |
| 5.4.2 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 七芯传感光纤多参量一体化同步感知系统应用 |
| 6.1 针对钢梁的多参量同步感知系统应用 |
| 6.1.1 钢梁的挠曲变形及温度感知 |
| 6.1.2 钢梁的整体振动感知 |
| 6.1.3 结论 |
| 6.2 针对油气管道的多参量同步感知系统应用 |
| 6.2.1 管道模型的变形及温度感知 |
| 6.2.2 管道模型的振动感知 |
| 6.2.3 结论 |
| 6.3 某周界安防工程的多参量同步感知系统应用 |
| 6.3.1 工程概况 |
| 6.3.2 技术方案 |
| 6.3.3 扰动定位指标 |
| 6.3.4 多工况、多参量监测结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论及创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间发表的文章 |
| 攻读博士期间主持的科研项目 |
| 攻读博士期间获授权的专利 |
（3）基于压电圆片的矢量水听器结构一体化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 同振式矢量水听器研究现状 |
| 1.2.2 弯曲圆盘换能器研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 基于弯曲圆盘矢量水听器的结构设计与理论分析 |
| 2.1 同振式矢量水听器设计基本原理 |
| 2.2 圆板弯曲振动理论 |
| 2.2.1 金属圆板的弯曲振动解析解分析方法 |
| 2.2.2 压电圆盘的弹性弯曲振动位能 |
| 2.2.3 基于三叠片的弯曲圆盘振动特性分析 |
| 2.3 基于三叠片的矢量水听器声压-矢量两通道灵敏度特性分析 |
| 2.3.1 声压通道灵敏度的等效电路法分析结果 |
| 2.3.2 矢量通道灵敏度的等效电路法分析结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于压电圆片的矢量水听器优化与仿真分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 边界与载荷的处理 |
| 3.2.1 声压通道边界与载荷的处理 |
| 3.2.2 矢量通道边界与载荷 |
| 3.2.3 矢量水听器边界与载荷 |
| 3.3 基于弯曲圆盘声压通道结构优化设计 |
| 3.3.1 弯曲圆盘声压通道模态频率优化 |
| 3.3.2 弯曲圆盘声压通道导纳频率分析 |
| 3.3.3 弯曲圆盘声压通道灵敏度优化分析 |
| 3.4 弯曲圆盘矢量通道结构优化设计 |
| 3.4.1 弯曲圆盘结构矢量通道模态优化分析 |
| 3.4.2 弯曲圆盘结构矢量通道导纳优化分析 |
| 3.4.3 弯曲圆盘结构矢量通道灵敏度优化分析 |
| 3.5 矢量水听器一体化设计与仿真 |
| 3.5.1 双面弯曲圆盘式声压通道结构优化设计 |
| 3.5.2 弯曲圆盘式矢量水听器一体化仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 弯曲圆盘式矢量水听器的制作与测试 |
| 4.1 矢量水听器的制作 |
| 4.1.1 样品设计 |
| 4.1.2 三叠片结构制作 |
| 4.1.3 加速度计装配和测试 |
| 4.1.4 整体装配情况 |
| 4.2 矢量水听器的测试 |
| 4.2.1 灵敏度测试 |
| 4.2.2 指向性测试 |
| 4.2.3 两通道相频特性一致性测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于视觉与惯性组合的管道定位技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 管道内机器人定位 |
| 1.2.2 视觉定位与惯性定位 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 本文的组织结构 |
| 第2章 管道检测机器人硬件系统及标定 |
| 2.1 管道检测机器人胶囊硬件系统 |
| 2.1.1 管道检测机器人系统介绍 |
| 2.1.2 管道检测胶囊内部定位数据采集模块介绍 |
| 2.2 惯性传感器的误差及校正方法 |
| 2.2.1 惯性传感器的误差 |
| 2.2.2 惯性传感器的校正方法 |
| 2.3 鱼眼相机模型与畸变校正 |
| 2.3.1 球面透视投影模型 |
| 2.3.2 鱼眼畸变校正模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 鱼眼视觉与惯导数据融合定位方法 |
| 3.1 九轴AHRS姿态解算方法 |
| 3.1.1 姿态解算的坐标系 |
| 3.1.2 Mahony互补滤波的具体过程 |
| 3.2 基于深度学习的排水管道井盖地标提取 |
| 3.2.1 构建数据集 |
| 3.2.2 训练模型 |
| 3.2.3 井盖识别 |
| 3.3 基于卡尔曼滤波的惯性视觉融合定位方法 |
| 3.3.1 卡尔曼滤波基本原理 |
| 3.3.2 惯性视觉融合定位 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 实验设计与实验结果 |
| 4.1 实验设计 |
| 4.2 实验数据处理与分析 |
| 4.2.1 惯性、视觉传感器标定 |
| 4.2.2 管道胶囊定位及结果分析 |
| 4.2.3 管道内定位精度测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
（5）基于拉丝塔光栅阵列的超细线光纤水听器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 光纤水听器研究现状 |
| 1.2.1 光纤水听器发展历史 |
| 1.2.2 基于光纤光栅的水听器发展历史 |
| 1.2.3 基于拉丝塔光栅阵列的光纤水听器研究现状 |
| 1.3 光纤水听器关键技术研究现状 |
| 1.3.1 干涉型光纤水听器信号解调技术研究现状 |
| 1.3.2 干涉型光纤水听器传感增敏技术研究现状 |
| 1.4 本文研究内容与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第2章 拉丝塔光栅水听器阵列原理 |
| 2.1 相干检测工作原理 |
| 2.1.1 干涉型水听器单基元传感机理 |
| 2.1.2 拉丝塔光栅水听器阵列工作原理 |
| 2.2 拉丝塔光栅水听器阵列“干端”解调原理 |
| 2.2.1 干涉型水听器多相解调算法 |
| 2.2.2 干涉型水听器相位生成载波解调算法 |
| 2.3 拉丝塔光栅水听器阵列“湿端”增敏原理 |
| 2.3.1 轴向增敏理论分析 |
| 2.3.2 径向增敏理论分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于参考传感器的信号解调与优化 |
| 3.1 信号解调算法设计 |
| 3.1.1 基于参考传感器的水听器解调算法 |
| 3.1.2 水听器阵列同步稳定解调方法 |
| 3.2 信号解调算法仿真与实验分析 |
| 3.2.1 解调算法的仿真对比 |
| 3.2.2 解调算法的实验测试 |
| 3.3 噪声抑制与信号优化 |
| 3.3.1 基于参考传感器的噪声抑制 |
| 3.3.2 基于参考传感器的信号优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 拉丝塔光栅水听器阵列一体化增敏 |
| 4.1 拉丝塔光栅阵列信号串扰理论及参数分析 |
| 4.1.1 光谱遮蔽与高阶反射光功率串扰 |
| 4.1.2 时分复用干涉信号高阶串扰 |
| 4.1.3 成缆前的水听器阵列参数分析 |
| 4.2 拉丝塔光栅水听器增敏试验 |
| 4.2.1 轴向增敏实验试验 |
| 4.2.2 径向增敏实验试验 |
| 4.3 拉丝塔光栅水听器阵列一体化径向涂敷增敏 |
| 4.3.1 成缆工艺介绍 |
| 4.3.2 成缆后的水听器阵列参数分析 |
| 4.3.3 成缆工艺对光栅阵列影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 拉丝塔光栅水听器阵列水下实验 |
| 5.1 拉丝塔光栅水听器的水声传感校准 |
| 5.1.1 声压灵敏度校准方法 |
| 5.1.2 测量姿态对灵敏度校准的影响分析 |
| 5.1.3 测量深度对灵敏度校准的影响分析 |
| 5.2 拉丝塔光栅水听器阵列信号解调与增敏实验验证 |
| 5.2.1 参考传感器解调声压场水声传感实验 |
| 5.2.2 一体化增敏成缆的声压场实验 |
| 5.3 拉丝塔光栅水听器阵列关键参数实验验证 |
| 5.3.1 阵列信号时域测试 |
| 5.3.2 等效噪声压分析测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录 |
| 攻读学位期间参与的科研项目 |
（6）埋入式压电加速度传感器及其在混凝土结构震动中的监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 结构健康监测 |
| 1.3 智能材料与结构 |
| 1.3.1 智能材料 |
| 1.3.2 智能结构 |
| 1.4 压电式加速度传感器概况 |
| 1.4.1 压电式加速度传感器工作原理 |
| 1.4.2 压电式加速度传感器的类型 |
| 1.4.3 压电式加速度传感器的性能指标 |
| 1.4.4 压电式加速度传感器的应用领域 |
| 1.4.5 压电式加速度传感器的国内外研究现状 |
| 1.5 基于振动模态法的结构损伤监测技术研究现状 |
| 1.5.1 损伤识别方法 |
| 1.5.2 损伤识别方法的特点与现状 |
| 1.6 FRP筋简介及FRP筋混凝土结构研究现状 |
| 1.6.1 FRP筋的力学性能 |
| 1.6.2 FRP筋在土木工程中的应用 |
| 1.6.3 FRP筋混凝土结构耐久性研究 |
| 1.6.4 FRP筋混凝土结构抗震性能研究 |
| 1.6.5 振动台试验研究现状 |
| 1.7 研究内容 |
| 第二章 埋入式压电加速度传感器的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电陶瓷材料的选取 |
| 2.3 埋入式压电加速度传感器的结构设计 |
| 2.4 埋入式压电加速度传感器的制备流程 |
| 2.5 埋入式压电加速度传感器的屏蔽处理 |
| 2.6 电荷放大器 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 埋入式压电加速度传感器的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压电加速度感器性能测试方法 |
| 3.2.1 传感器灵敏度 |
| 3.2.2 传感器频响范围 |
| 3.3 传感器的电容、电阻测试 |
| 3.4 压电陶瓷厚度对传感器性能影响 |
| 3.4.1 压电陶瓷厚度对传感器灵敏度性能影响 |
| 3.4.2 压电陶瓷厚度对传感器频率响应性能影响 |
| 3.5 质量块厚度对传感器性能影响 |
| 3.5.1 质量块厚度对传感器灵敏度性能影响 |
| 3.5.2 质量块厚度对传感器频率响应性能影响 |
| 3.6 传感器频率独立性测试 |
| 3.7 传感器重复性测试 |
| 3.8 传感器迟滞特性测试 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 埋入式压电加速度传感器的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 原型结构简介及缩尺模型设计 |
| 4.3 模型材料选择 |
| 4.4 模型配筋及底座设计 |
| 4.4.1 模型主体配筋设计 |
| 4.4.2 底座设计 |
| 4.5 模型施工 |
| 4.5.1 模型底座施工 |
| 4.5.2 模型主体施工 |
| 4.5.3 配重布置 |
| 4.6 材性试验 |
| 4.6.1 细石混凝土弹性模量、抗压强度试验 |
| 4.6.2 GFRP筋拉伸试验 |
| 4.7 振动台试验设计 |
| 4.7.1 振动台系统简介 |
| 4.7.2 测点布置 |
| 4.7.3 地震波选取 |
| 4.7.4 试验进程 |
| 4.8 加速度传感器实用性测试结果分析 |
| 4.8.1 加速度时程曲线 |
| 4.8.2 加速度峰值与放大系数 |
| 4.8.3 MATLAB求模型自振频率 |
| 4.8.4 模型结构动力特性分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）海洋地球磁场矢量测量系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和目标 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.1.3 研究目标 |
| 1.2 论文主要研究内容与思路 |
| 1.2.1 研究内容 |
| 1.2.2 研究思路 |
| 1.2.3 论文结构 |
| 1.3 本章小结 |
| 第2章 海洋地磁场测量技术发展动态 |
| 2.1 地磁场基本认识 |
| 2.1.1 地磁要素 |
| 2.1.2 地磁场的构成 |
| 2.2 海洋地磁场测量仪器 |
| 2.2.1 地磁总场测量仪器 |
| 2.2.2 地磁矢量测量仪器 |
| 2.2.3 海洋地磁场测量仪器总结 |
| 2.3 海洋地磁场测量技术 |
| 2.3.1 船载式地磁场测量技术 |
| 2.3.2 拖曳式地磁场测量技术 |
| 2.3.3 锚系潜标地磁场测量技术 |
| 2.3.4 海床基地磁场测量技术 |
| 2.3.5 海底网络地磁场测量技术 |
| 2.3.6 海洋地磁场测量技术总结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 海洋地磁场矢量测量系统总体设计 |
| 3.1 海洋地磁场测量系统需求分析 |
| 3.1.1 海洋地磁场测量性能需求分析 |
| 3.1.2 海洋地磁场测量功能需求分析 |
| 3.2 海洋地磁场矢量测量系统基本原理 |
| 3.2.1 系统结构 |
| 3.2.2 工作原理 |
| 3.3 关键问题分析 |
| 3.3.1 矢量磁测传感器 |
| 3.3.2 磁性干扰抑制 |
| 3.3.3 海底磁测支撑装置 |
| 3.3.4 水下供电装置 |
| 3.3.5 矢量磁测水下姿态校正 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 海洋地磁场矢量测量传感器研制 |
| 4.1 海洋磁测传感器需求分析与关键技术 |
| 4.1.1 海洋磁测传感器需求分析 |
| 4.1.2 三分量磁通门传感器关键技术 |
| 4.2 三分量磁通门传感器研制 |
| 4.2.1 磁通门传感器测量原理 |
| 4.2.2 磁通门传感器设计与实现 |
| 4.2.3 磁通门传感器实验验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 磁性干扰抑制技术研究 |
| 5.1 磁性干扰因素及机理分析 |
| 5.1.1 载体框架磁性干扰产生机理 |
| 5.1.2 蓄电池组磁性干扰产生机理 |
| 5.1.3 传感器间电磁干扰产生机理 |
| 5.2 磁性干扰实验研究 |
| 5.2.1 载体框架磁性干扰实验 |
| 5.2.2 锂电池组磁性干扰实验 |
| 5.2.3 传感器间电磁干扰实验 |
| 5.3 磁性干扰抑制技术研究 |
| 5.3.1 基于EMD和形态滤波算法的地磁测量抗干扰技术 |
| 5.3.2 EMD-形态滤波降噪算法仿真实验 |
| 5.3.3 磁性干扰抑制实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 海底磁测支撑装置设计 |
| 6.1 海底磁测支撑装置设计需求分析与关键技术 |
| 6.1.1 载体框架结构与强度 |
| 6.1.2 电子舱耐压与密封 |
| 6.1.3 磁性干扰 |
| 6.1.4 布放与回收 |
| 6.2 载体框架结构设计 |
| 6.2.1 载体框架的材料选择 |
| 6.2.2 载体框架的结构形式 |
| 6.2.3 载体框架载荷工况及安全系数的选择 |
| 6.2.4 载体框架力学特性分析 |
| 6.3 耐压电子舱设计 |
| 6.3.1 耐压电子舱的材料选择 |
| 6.3.2 耐压电子舱的结构形式 |
| 6.3.3 电子舱耐压测试实验 |
| 6.4 水下受力分析与浮力配置 |
| 6.4.1 仪器水下受力分析 |
| 6.4.2 浮力配置 |
| 6.5 支撑装置实现与验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 供电装置设计 |
| 7.1 供电装置需求分析与关键技术 |
| 7.1.1 供电装置需求与制约因素分析 |
| 7.1.2 容量最大化 |
| 7.1.3 功耗最小化 |
| 7.2 蓄电池组设计 |
| 7.2.1 蓄电池类型选择 |
| 7.2.2 SOC电路设计 |
| 7.2.3 电池均衡设计 |
| 7.3 低功耗供电管理设计 |
| 7.3.1 电源管理芯片的类型与特点 |
| 7.3.2 多级多路供电方案 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 海洋地磁场矢量测量姿态校正技术研究 |
| 8.1 三分量磁通门磁力仪姿态校正模型构建 |
| 8.1.1 坐标系及姿态角相关概念 |
| 8.1.2 姿态校正模型建立 |
| 8.2 姿态校正技术实验验证 |
| 8.2.1 姿态校正实验过程 |
| 8.2.2 姿态校正实验结果 |
| 8.3 本章小结 |
| 第9章 系统集成与整机构建 |
| 9.1 总控系统设计 |
| 9.1.1 低功耗潜标总控单元设计 |
| 9.1.2 高性能浮标总控单元设计 |
| 9.2 仪器监控管理平台系统设计 |
| 9.2.1 监控管理平台需求分析与关键技术 |
| 9.2.2 软件系统架构 |
| 9.2.3 系统功能设计与实现 |
| 9.3 整机集成 |
| 9.3.1 电子舱集成 |
| 9.3.2 机械结构集成 |
| 9.3.3 电气结构集成 |
| 9.4 本章小结 |
| 第10章 海洋地磁场矢量测量系统测试 |
| 10.1 海洋地磁场矢量测量仪性能测试 |
| 10.1.1 测量项目与方法 |
| 10.1.2 测试仪器与设备 |
| 10.1.3 测试环境 |
| 10.1.4 测试过程 |
| 10.1.5 测试结果 |
| 10.2 海洋地磁场矢量测量仪功能测试 |
| 10.2.1 数据波形实时显示 |
| 10.2.2 数据管理 |
| 10.2.3 运行日志 |
| 10.2.4 状态监控 |
| 10.2.5 仪器管理 |
| 10.2.6 用户管理 |
| 10.3 本章小结 |
| 第11章 研究总结与展望 |
| 11.1 论文总结 |
| 11.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间参与的项目及发表的文章 |
（8）可搬运原子干涉重力仪及其减振系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 重力测量的意义 |
| 1.2 重力测量的仪器和手段 |
| 1.3 原子重力仪的优势以及前景 |
| 1.4 论文内容概述 |
| 第2章 原子干涉重力仪的基本原理 |
| 2.1 原子的获取与制备 |
| 2.2 受激拉曼跃迁 |
| 2.3 物质波干涉过程 |
| 2.4 相位的噪声传递函数 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 三维主动减震系统 |
| 3.1 振动的测量与振动噪声的评估 |
| 3.1.1 振动的测量 |
| 3.1.2 振动噪声评估 |
| 3.1.3 地震计的幅频和相频响应特性 |
| 3.2 被动减振 |
| 3.2.1 被动减振的基本原理 |
| 3.2.2 负劲度系数的原理 |
| 3.2.3 被动减振平台测试 |
| 3.3 可搬运三维主动减振平台 |
| 3.3.1 反馈环路的各组件 |
| 3.3.2 反馈系统激励测试 |
| 3.3.3 反馈控制算法 |
| 3.3.4 无限冲击响应滤波器 |
| 3.3.5 反馈参数调节 |
| 3.3.6 反馈控制程序测试 |
| 3.3.7 主动减振平台的表现 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 原子干涉仪的搭建 |
| 4.1 原子重力仪小型化历程 |
| 4.2 真空系统 |
| 4.3 激光系统 |
| 4.4 拉曼光锁相以及扫频 |
| 4.4.1 锁相的基本原理 |
| 4.4.2 拉曼光锁相以及频率扫描方案 |
| 4.5 磁场系统 |
| 4.6 探测系统 |
| 4.7 原子干涉仪时序控制系统的研制 |
| 4.7.1 FPGA简介 |
| 4.7.2 基于FPGA的时序控制板卡 |
| 4.7.3 时序控制程序 |
| 4.8 数据采集和存储系统 |
| 4.8.1 荧光信号的采集以及存储程序 |
| 4.8.2 振动数据的采集和存储程序 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 可搬运原子干涉仪的运行 |
| 5.1 原子重力仪参数的标定和优化 |
| 5.1.1 TOF法测量原子温度 |
| 5.1.2 捕获和冷却原子过程的参数优化 |
| 5.1.3 原子态的制备和速度选择 |
| 5.1.4 标定初始扫描频率 |
| 5.1.5 拉曼光π脉冲测量 |
| 5.1.6 标定扫描速率α_0 |
| 5.2 重力加速度g值的测量 |
| 5.2.1 重力测量方案 |
| 5.2.2 可搬运原子重力仪比对测量结果 |
| 5.2.3 高振动噪声环境的测量结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与前景展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（9）桩-土-结构动力相互作用试验及数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 桩基震害现象及特征 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 解析研究 |
| 1.3.2 数值研究 |
| 1.3.3 试验研究 |
| 1.4 研究思路 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 单桩-土体-结构振动台试验设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 振动台试验目的 |
| 2.3 振动台试验设备选取 |
| 2.3.1 地震模拟振动台 |
| 2.3.2 模型箱的选择 |
| 2.4 混凝土配合比设计 |
| 2.5 土压力盒的标定 |
| 2.6 模型土的制备 |
| 2.6.1 模型箱内土体的配制 |
| 2.6.2 模型箱内剪切波速测试 |
| 2.7 相关材料试验 |
| 2.7.1 试件混凝土抗压强度及弹性模量试验 |
| 2.7.2 钢筋性能试验 |
| 2.7.3 模型土性能试验 |
| 2.8 模型结构设计及制作 |
| 2.8.1 试验模型结构设计 |
| 2.8.2 试验模型的制作 |
| 2.9 试验测试仪器的选择和监测点的布置 |
| 2.10 试验的加载制度 |
| 2.10.1 地震波的选择 |
| 2.10.2 试验加载制度 |
| 2.11 本章小结 |
| 第三章 土-单桩-结构振动台试验模型数值计算分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ABAQUS有限元软件简介 |
| 3.3 单桩数值计算模型 |
| 3.3.1 试验模型介绍 |
| 3.3.2 有限元模型建立 |
| 3.3.3 阻尼设置 |
| 3.3.4 人工边界设置 |
| 3.3.5 数值模拟参数选取 |
| 3.4 桩-土-结构相互作用分析 |
| 3.4.1 输入脉冲周期对桩身地震反应的影响 |
| 3.4.2 输入地震动频谱特性对桩身地震反应的影响 |
| 3.4.3 分层土对桩身地震反应的影响 |
| 3.5 数值模拟与振动台试验的加速度规律对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 桩-土-上部结构振动台试验数据分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 振动台试验土箱边界效应验证 |
| 4.3 承台的加速度放大效应 |
| 4.4 考虑运动相互作用的桩-土动力响应分析 |
| 4.4.1 土层分析 |
| 4.4.2 桩身邻近土体分析 |
| 4.5 考虑惯性相互作用的桩身动力响应分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 单桩-承台拟静力模型试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究进展 |
| 5.3 试验概况 |
| 5.3.1 试件设计 |
| 5.3.2 试验加载装置及加载制度 |
| 5.3.3 试验测量方案 |
| 5.4 试验结果及分析 |
| 5.4.1 试件的破坏形态 |
| 5.4.2 试件加载点位移-荷载滞回曲线 |
| 5.4.3 滞回耗能规律 |
| 5.4.4 试件刚度退化规律 |
| 5.4.5 桩身弯矩分析 |
| 5.4.6 桩身位移分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士期间发表的文章 |
| 攻读硕士期间参与的科研项目 |
（10）地震作用下液化地基—桩基—高层建筑结构体系动力响应的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 砂土的液化机理 |
| 1.2.2 液化地基中桩基动力响应规律 |
| 1.2.3 液化地基-结构动力相互作用 |
| 1.3 尚存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 液化地基-桩基-高层建筑结构体系振动台试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 振动台试验设备 |
| 2.2.1 振动台性能参数 |
| 2.2.2 土箱的选择与验证 |
| 2.3 振动台试验模型设计与制作 |
| 2.3.1 模型相似关系设计 |
| 2.3.2 模型材料设计 |
| 2.3.3 模型结构设计 |
| 2.3.4 模型图纸及制作 |
| 2.4 振动台试验传感器与测点布置 |
| 2.4.1 试验传感器 |
| 2.4.2 测点布置 |
| 2.5 振动台试验地震波加载方案 |
| 2.5.1 地震波的选取 |
| 2.5.2 自由场试验加载方案 |
| 2.5.3 土-结体系试验加载方案 |
| 2.6 试验宏观现象及地基液化状态分析 |
| 2.6.1 试验宏观现象分析 |
| 2.6.2 地基液化状态分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于振动台试验分层可液化地基动力响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液化地基的数学模型 |
| 3.3 基于试验地基液化规律分析 |
| 3.4 液化地基动力特性分析 |
| 3.5 地基加速度响应分析 |
| 3.5.1 竖直方向响应规律 |
| 3.5.2 水平方向响应规律 |
| 3.6 地基位移响应分析 |
| 3.7 地基动剪应力响应分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 地基液化条件下高层建筑群桩基础动力响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 桩基动力响应理论分析 |
| 4.3 液化地基中群桩动力特性 |
| 4.4 高层建筑桩顶位移响应分析 |
| 4.5 高层建筑桩身应变响应分析 |
| 4.6 土与结构接触压力响应分析 |
| 4.6.1 土与承台接触压力 |
| 4.6.2 土与桩底接触压力 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 地基液化条件下高层建筑结构动力响应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高层建筑结构自振特性分析 |
| 5.2.1 频率 |
| 5.2.2 阻尼比 |
| 5.2.3 振型曲线 |
| 5.3 高层建筑结构抗震性能分析 |
| 5.3.1 高层建筑结构水平位移 |
| 5.3.2 高层建筑结构顶层加速度 |
| 5.3.3 高层建筑结构层间剪力 |
| 5.3.4 高层建筑结构倾覆力矩 |
| 5.3.5 高层建筑结构动应变 |
| 5.4 地基超孔压与高层建筑动力响应的相关性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 液化地基-桩基-高层建筑结构体系动力响应数值分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 三维砂土液化大变形本构模型 |
| 6.2.1 三轴应力空间中的本构模型 |
| 6.2.2 三维应力空间中模型的推广 |
| 6.3 土-结体系数值模型建立 |
| 6.3.1 基本假定 |
| 6.3.2 砂土材料参数 |
| 6.3.3 桩-土界面模拟 |
| 6.3.4 地基边界条件的实现 |
| 6.3.5 激励输入与动力参数 |
| 6.4 土-结体系数值模型及可靠性验证 |
| 6.4.1 土-结体系振动台试验数值模型 |
| 6.4.2 数值模型可靠性验证 |
| 6.5 土-结体系数值计算结果分析 |
| 6.5.1 土体侧向变形 |
| 6.5.2 土体应力路径和应力-应变关系 |
| 6.6 体系重要参数分析 |
| 6.6.1 阻尼系数 |
| 6.6.2 渗透系数 |
| 6.6.3 上部结构配重 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 本文创新点 |
| 7.2 论文主要结论 |
| 7.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、一种液体配重光纤加速度计的设计与分析（论文参考文献）
- [1]悬跨管道弯曲度检测特征提取方法研究[J]. 周明,黄新敬,郭霖,曾周末. 电子测量与仪器学报, 2021(08)
- [2]多芯光纤多参量一体化同步感知系统及应用[D]. 冯谦. 中国地震局工程力学研究所, 2021(02)
- [3]基于压电圆片的矢量水听器结构一体化设计[D]. 单辰奇. 哈尔滨工程大学, 2021
- [4]基于视觉与惯性组合的管道定位技术研究[D]. 向泓铭. 深圳大学, 2020(10)
- [5]基于拉丝塔光栅阵列的超细线光纤水听器关键技术研究[D]. 庞彦东. 武汉理工大学, 2020(01)
- [6]埋入式压电加速度传感器及其在混凝土结构震动中的监测研究[D]. 程英雷. 济南大学, 2020(01)
- [7]海洋地球磁场矢量测量系统关键技术研究[D]. 王喆. 中国地震局地球物理研究所, 2020(02)
- [8]可搬运原子干涉重力仪及其减振系统的研制[D]. 陈斌. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]桩-土-结构动力相互作用试验及数值模拟[D]. 于磊. 中国地震局工程力学研究所, 2020(02)
- [10]地震作用下液化地基—桩基—高层建筑结构体系动力响应的研究[D]. 戴启权. 合肥工业大学, 2020(01)