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基于振動響應信號的導管架結(jié)構(gòu)損傷診斷可行性研究

發(fā)布時間:2017-10-12 15:38

  本文關(guān)鍵詞:基于振動響應信號的導管架結(jié)構(gòu)損傷診斷可行性研究


  更多相關(guān)文章: 振動響應信號 隨機減量法 ITD 復指數(shù)法 MATLAB 模態(tài)參數(shù) 損傷識別


【摘要】:我國目前在役的海洋平臺主要類型為導管架平臺,其中導管架平臺主要分布在水深30m左右的渤海海灣。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國的導管架平臺相關(guān)技術(shù)已近很成熟,有一整套的建造、安裝、采油、運維理論。但是隨著渤海海域的導管架平臺進入服役晚期,很多平臺每年都需要做定期維護工作,其中就包括導管架平臺的損傷診斷識別研究,目前國內(nèi)導管架平臺的損傷識別還處于試驗研究階段。因此,導管架平臺的損傷識別是平臺運維的重要內(nèi)容,也是目前國內(nèi)外研究的重點和熱點。本文就是針對以上實際情況,結(jié)合以往的研究結(jié)果,對導管架結(jié)構(gòu)的損傷識別進行了研究。 首先,本文使用ANSYS有限元模型建立八樁腿導管架結(jié)構(gòu)的有限元模型,,通過P-M譜確定導管架受到的環(huán)境載荷,利用瞬態(tài)動力分析得到導管架結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測點的振動響應時程。接著,介紹了結(jié)構(gòu)頻域和時域下模態(tài)參數(shù)識別的方法以及隨機減量法,利用隨機減量法處理關(guān)鍵測點的振動響應信號,從而得到結(jié)構(gòu)的自由振動響應信號。最后,利用MATLAB數(shù)值分析軟件,基于頻域下的傅里葉變換和時域下的ITD法、復指數(shù)法處理導管架結(jié)構(gòu)的自由振動響應信號,得到結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù),從而確定結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損壞。 本文的研究內(nèi)容為正在服役的導管架結(jié)構(gòu)損傷診斷的識別提供了一定的理論依據(jù),對平臺的安全服役有重要的現(xiàn)實意義。
【關(guān)鍵詞】:振動響應信號 隨機減量法 ITD 復指數(shù)法 MATLAB 模態(tài)參數(shù) 損傷識別
【學位授予單位】:天津大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:U674.381
【目錄】:
  • 中文摘要3-4
  • ABSTRACT4-7
  • 第一章 緒論7-13
  • 1.1 研究背景7-8
  • 1.2 導管架平臺的結(jié)構(gòu)特點8-9
  • 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展9-11
  • 1.3.1 導管架平臺動力分析研究動態(tài)10-11
  • 1.3.2 導管架平臺損傷診斷研究動態(tài)11
  • 1.4 本文主要研究內(nèi)容11-13
  • 第二章 傅里葉變換13-19
  • 2.1 傳統(tǒng)傅里葉變換13-14
  • 2.2 快速傅里葉變換14-18
  • 2.3 小結(jié)18-19
  • 第三章 隨機波浪的譜特征19-31
  • 3.1 波浪譜19-20
  • 3.2 P-M 譜(經(jīng)驗公式)20-22
  • 3.3 波高與波浪譜的關(guān)系22-25
  • 3.4 隨機波頻率的確定25-27
  • 3.5 環(huán)境載荷計算結(jié)果27-30
  • 3.6 小結(jié)30-31
  • 第四章 模態(tài)參數(shù)的識別方法31-51
  • 4.1 函數(shù)的定義31-32
  • 4.1.1 自功率譜密度函數(shù)31-32
  • 4.1.2 互功率譜密度函數(shù)32
  • 4.1.3 頻率響應函數(shù)(頻響函數(shù))32
  • 4.2 模態(tài)參數(shù)識別的輸入數(shù)據(jù)32-41
  • 4.2.1 自由振動響應33-34
  • 4.2.2 隨機減量法34-38
  • 4.2.3 實測互相關(guān)函數(shù)38-41
  • 4.3 模態(tài)參數(shù)的頻域識別方法41-42
  • 4.4 模態(tài)參數(shù)的時域識別方法42-51
  • 4.4.1 ITD 法43-46
  • 4.4.2 復指數(shù)法46-51
  • 第五章 導管架平臺動力分析51-65
  • 5.1 計算程序介紹51-52
  • 5.2 導管架平臺有限元模型52-56
  • 5.2.1 環(huán)境條件52-53
  • 5.2.2 導管架結(jié)構(gòu)和構(gòu)件尺寸53-55
  • 5.2.3 導管架結(jié)構(gòu)有限元模型55-56
  • 5.3 導管架結(jié)構(gòu)靜力分析(Static Analysis)56-57
  • 5.4 導管架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析57-59
  • 5.5 導管架平臺瞬態(tài)動力分析59-64
  • 5.5.1 測點位置的選取59-64
  • 5.6 小結(jié)64-65
  • 第六章 導管架結(jié)構(gòu)損傷診斷數(shù)值分析65-99
  • 6.1 基于傅里葉變換的損傷識別65-75
  • 6.2 基于隨機減量法的損傷識別(MATLAB)75-91
  • 6.2.1 隨機減量法計算結(jié)果(RD)75-77
  • 6.2.2 模態(tài)識別計算結(jié)果77-91
  • 6.2.2.1 ITD 法損傷識別結(jié)果77-84
  • 6.2.2.2 復指數(shù)法損傷識別結(jié)果84-91
  • 6.3 模態(tài)參數(shù)識別精度分析91-98
  • 6.4 小結(jié)98-99
  • 第七章 結(jié)論99-100
  • 參考文獻100-103
  • 發(fā)表論文和科研情況說明103-104
  • 致謝104

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號:1019554

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