發(fā)布時間：2021-01-21 20:42

　　開展振動測試并精確的識別到結(jié)構(gòu)的動力特性是進行海洋平臺結(jié)構(gòu)健康檢測的基礎(chǔ)。而識別信息的精確程度往往與實測信息的數(shù)量和精度直接相關(guān),這就需要采集大量的測試信號,并且應(yīng)盡可能全的包含結(jié)構(gòu)的全部信息。但是海洋平臺結(jié)構(gòu)往往較為復(fù)雜,節(jié)點眾多,受測試條件的限制（如轉(zhuǎn)動自由度無法測量、水下測試難度大成本高）,在實際測試中并不能大量布置測點。此外,實測信號會不可避免的包含噪聲,且所包含的結(jié)構(gòu)階次未知,這對海洋平臺結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的準確識別也會帶來一定的困難。因此,合理的優(yōu)選傳感器配置方案和模態(tài)參數(shù)識別方法對于能否準確的識別結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)具有十分重要的意義。針對上述問題,本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：基于特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法（ERA）對海洋平臺結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)識別過程進行了研究,重點探討了虛假模態(tài)剔除、模態(tài)空間不完備等難點問題。并通過導(dǎo)管架平臺物理模型試驗,驗證了該方法在海洋平臺結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別中的適用性與工程實用性。研究發(fā)現(xiàn),ERA方法結(jié)合Guyan擴階可以在有限的測點信息下準確的識別出復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的低階模態(tài)信息。在大型結(jié)構(gòu)的模態(tài)測試中,傳統(tǒng)的經(jīng)驗布置傳感器方法存在一定的盲目性,同時受測試條件的影響,傳感器的布... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 傳感器優(yōu)化配置
        1.2.2 模態(tài)參數(shù)識別方法
    1.3 研究內(nèi)容
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
2 特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法
    2.1 引言
    2.2 特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法理論
        2.2.1 狀態(tài)方程和觀測方程
        2.2.2 構(gòu)造脈沖響應(yīng)函數(shù)
        2.2.3 特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法過程
        2.2.4 模態(tài)參數(shù)的確定
        2.2.5 真實模態(tài)與虛假模態(tài)的區(qū)分
    2.3 GUYAN法
    2.4 三維五層框架結(jié)構(gòu)數(shù)值算例
    2.5 錦州20-2MUQ平臺有機玻璃模型
    2.6 小結(jié)
3 傳感器位置分階次優(yōu)化研究
    3.1 引言
    3.2 有效獨立法理論
    3.3 傳感器位置分階次優(yōu)化方法
    3.4 五自由度彈簧質(zhì)量模型數(shù)值算例
    3.5 海洋平臺結(jié)構(gòu)數(shù)值算例
        3.5.1 海洋平臺模型建立
        3.5.2 模態(tài)測試的最少傳感器配置
        3.5.3 傳感器位置分階次優(yōu)化配置
    3.6 小結(jié)
4 海洋平臺物理模型試驗研究
    4.1 引言
    4.2 海洋平臺物理模型
    4.3 模型試驗
        4.3.1 實驗儀器與設(shè)備
        4.3.2 物理模型安裝
        4.3.3 傳感器校驗
        4.3.4 傳感器布置
    4.4 信號采集
    4.5 傳感器布置方案研究
        4.5.1 有限元模型分析
        4.5.2 傳感器經(jīng)驗配置方案
        4.5.3 傳感器分階次優(yōu)化配置
    4.6 小結(jié)
5 錦州20-2MUQ平臺海上固有特性測試
    5.1 測試目的
    5.2 測試方案
        5.2.1 工作內(nèi)容
        5.2.2 測試前準備工作
    5.3 現(xiàn)場測試
        5.3.1 傳感器布置
        5.3.2 環(huán)境激勵與數(shù)據(jù)采集
    5.4 測試數(shù)據(jù)分析
        5.4.1 八個傳感器信號分析
        5.4.2 四個傳感器x和y向信號分析
    5.5 小結(jié)
6 總結(jié)
    6.1 主要研究內(nèi)容總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的傳感器優(yōu)化布置[J]. 孫小猛,馮新,周晶.  計算力學(xué)學(xué)報. 2010(03)
[2]基于ERA算法的結(jié)構(gòu)損傷識別及試驗研究[J]. 杜永峰,閆力.  工程抗震與加固改造. 2009(04)
[3]三種傳感器布點優(yōu)化算法在系桿拱橋中的對比分析[J]. 劉綱,楊溥,劉遙,翁尚彬.  振動與沖擊. 2008(11)
[4]面向結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的傳感器數(shù)量及位置優(yōu)化研究[J]. 何浩祥,閆維明,張愛林.  振動與沖擊. 2008(09)
[5]識別橋梁斷面顫振導(dǎo)數(shù)的快速相關(guān)特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法[J]. 李友祥,祝志文,陳政清.  振動與沖擊. 2008(08)
[6]基于自由振動響應(yīng)識別顫振導(dǎo)數(shù)的特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法[J]. 祝志文,2顧明.  振動與沖擊. 2006(05)
[7]特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法的識別特性研究及算法的推廣[J]. 李蕾紅,陸秋海,任革學(xué).  工程力學(xué). 2002(01)
[8]模態(tài)參數(shù)識別的特征系統(tǒng)實現(xiàn)算法:研究與比較[J]. 秦仙蓉,王彤,張令彌.  航空學(xué)報. 2001(04)

碩士論文
[1]橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測傳感器比選及優(yōu)化配置研究[D]. 王常亮.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號：2991858