超大型船舶船体结构常因波激振动和砰击颤振以及人为操作不合理等原因发生破坏,这类随机性破坏在船舶设计建造阶段很难通过理论和经验来预测。通过构建结构应力监测系统对超大型船舶结构安全进行实时在线监测,能够有效解决这一难题。本文在哈尔滨工程大学开发的舰船结构应力监测与评估系统的基础上,对超大型船舶结构应力监测系统的部分模块做了重新设计,对超大型船舶结构应力测点选取方法、光纤传感技术在超大型船舶结构应力监测系统中的应用以及超大型船舶结构应力监测系统性能评估方法进行了研究。论文主要研究内容如下:1.根据超大型船舶结构应力响应特性,结合中国船级社规范要求,重新设计了舰船结构应力监测与评估系统的信号采集模块、初始应力修正模块、数字滤波器模块以及屈服强度评估模块。2.对超大型船舶结构应力监测系统测点选取方法进行了研究。根据中国船级社相关规范要求,得到基于规范要求的总纵强度监测点;通过结构屈服强度评估,得到基于高应力的屈服强度监测点;通过疲劳损伤计算得到基于损伤度的疲劳强度监测点。3.对光纤传感技术在超大型船舶结构应力监测中的应用进行了研究。研究了光纤以及光纤光栅传感器在超大型船舶结构应力监测中的适用性。以《船用力值传感器性能检验指标》为检验标准,设计试验,优选出最适用于监测超大型船舶结构应力的光纤光栅传感器。4.研究了超大型船舶结构应力监测系统性能评估方法。采用改进的Delphi权重法和ABC分类法得到影响监测系统数据处理速度的各因素的主次关系。然后,定义数据传输帧结构,并以此为基础建立了超大型船舶结构应力监测系统性能需求计算方法。