水下爆炸載荷作用下艦船阻尼特性的試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-31 14:08
現(xiàn)階段阻尼現(xiàn)象機(jī)理并不完全明確,實(shí)船試驗(yàn)是研究船體結(jié)構(gòu)振動(dòng)阻尼最有效的方法之一。水下爆炸實(shí)船試驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,合理的試驗(yàn)方案是順利完成測(cè)試目標(biāo)的基礎(chǔ),是準(zhǔn)確測(cè)得結(jié)構(gòu)響應(yīng)的保障。阻尼的試驗(yàn)研究另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何從實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)響應(yīng)時(shí)歷信號(hào)中識(shí)別出結(jié)構(gòu)阻尼比,現(xiàn)有的時(shí)域方法有很多種,如何去除識(shí)別結(jié)果中的虛假模態(tài)是該類方法的普遍問(wèn)題和研究熱點(diǎn)。在確定阻尼比大小時(shí),工程中常采用一些阻尼模型(如瑞利阻尼模型)使得動(dòng)力學(xué)方程能更加方便地解耦,往往忽略了阻尼的真實(shí)物理意義,對(duì)于該模型的適用性并未做進(jìn)一步的分析。現(xiàn)有的一些船體總振動(dòng)阻尼比經(jīng)驗(yàn)公式都是基于船體航行狀態(tài)下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的,忽略了影響阻尼的其他一些因素,如振幅,結(jié)構(gòu)形式,邊界條件等,這些經(jīng)驗(yàn)公式是否適用于水下爆炸等強(qiáng)沖擊載荷作用情況有待于考究。為此本文主要圍繞如何測(cè)試得到不同船體結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)、如何精確識(shí)別出結(jié)構(gòu)阻尼比、得到不同船體結(jié)構(gòu)阻尼比隨模態(tài)頻率的變化趨勢(shì)、分析不同因素對(duì)阻尼比的影響,并給出適合于水下爆炸載荷作用下船體阻尼比的經(jīng)驗(yàn)公式等方面研究,具體內(nèi)容如下:第一運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解降噪和穩(wěn)定圖對(duì)最小二乘復(fù)指數(shù)法進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)時(shí)域識(shí)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DDG81實(shí)船試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)圖
哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文??與結(jié)構(gòu)振動(dòng)幅值和結(jié)構(gòu)應(yīng)變有關(guān),隨著振動(dòng)幅值的變大而變大,系統(tǒng)的阻尼比值的變化??范圍在13倍以內(nèi)。黃崇明[11]等人在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究了鋼結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)周期和位移??時(shí)延性等因素對(duì)阻尼產(chǎn)生的影響。葉繼紅[12]等人運(yùn)用瑞利阻尼模型研宄了結(jié)構(gòu)在剪切越??階載荷和三角沖擊載荷作用下阻尼比的穩(wěn)定性。??
?圖2.2基于EMD尺度濾波去噪方法?圖2.3基于EMD的閥值去噪方法??2.4優(yōu)化步驟2:基于穩(wěn)定圖的虛假模態(tài)剔除??虛假模態(tài)是最小二乘復(fù)指數(shù)法存在的主要缺點(diǎn)之一,上一節(jié)中通過(guò)EMD分解對(duì)原??始信號(hào)進(jìn)行降噪處理,一定程度上減少了噪聲模態(tài)的出現(xiàn)。但在運(yùn)用LSCE識(shí)別系統(tǒng)模??態(tài)參數(shù)過(guò)程中需要預(yù)設(shè)系統(tǒng)階次,階次過(guò)估是虛假模態(tài)產(chǎn)生的另一個(gè)主要原因。由??噪聲污染引起的模態(tài)為噪聲模態(tài),由階次過(guò)估產(chǎn)生的虛假模態(tài)為計(jì)算模態(tài)。工程中去??除虛假模態(tài)的常用方法之一為穩(wěn)定圖[38]。??穩(wěn)定圖的橫坐標(biāo)是頻率、縱坐標(biāo)是預(yù)設(shè)的系統(tǒng)階次。從低到高假設(shè)模型不同階次(假??設(shè)的階數(shù)大于系統(tǒng)實(shí)際最大階數(shù)),依次識(shí)別出模態(tài)參數(shù),運(yùn)用判定公式驗(yàn)證所計(jì)算出??的系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)在穩(wěn)定圖中所出現(xiàn)的方式,在計(jì)算過(guò)程中為了防止模態(tài)遺漏,預(yù)估的模??態(tài)階數(shù)大于系統(tǒng)實(shí)際物理模態(tài),因此在穩(wěn)定圖中將出現(xiàn)虛假模態(tài)和真實(shí)物理模態(tài),隨著??預(yù)估階數(shù)的增加
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于實(shí)船航行試驗(yàn)的艦船總振動(dòng)阻尼識(shí)別方法[J]. 孫謙,陳志堅(jiān). 中國(guó)艦船研究. 2011(06)
[2]HHT法識(shí)別結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率和阻尼比的改進(jìn)[J]. 汪家慰,劉正士,王慧. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[3]基于Hilbert-Huang變換和隨機(jī)子空間識(shí)別的模態(tài)參數(shù)識(shí)別[J]. 韓建平,李達(dá)文,王飛行. 地震工程與工程振動(dòng). 2010(01)
[4]HHT結(jié)合NExT法識(shí)別結(jié)構(gòu)參數(shù)[J]. 張永利. 工程抗震與加固改造. 2009(05)
[5]阻尼識(shí)別的時(shí)域法基本思想與研究展望[J]. 林凡偉,陳敏. 山西建筑. 2008(09)
[6]隨機(jī)子空間產(chǎn)生虛假模態(tài)及模態(tài)遺漏的原因分析[J]. 常軍,張啟偉,孫利民. 工程力學(xué). 2007(11)
[7]基于隨機(jī)子空間結(jié)合穩(wěn)定圖的拱橋模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法[J]. 常軍,張啟偉,孫利民. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(01)
[8]基于Hilbert變換的結(jié)構(gòu)內(nèi)損耗因子測(cè)試研究[J]. 程廣利,關(guān)成彬,胡生亮. 噪聲與振動(dòng)控制. 2006(04)
[9]基于HHT的非線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識(shí)別研究[J]. 黃天立,樓夢(mèng)麟. 地震工程與工程振動(dòng). 2006(03)
[10]應(yīng)用HHT方法識(shí)別剛度漸變的線性SDOF體系的動(dòng)力特性[J]. 張郁山,梁建文,胡聿賢. 自然科學(xué)進(jìn)展. 2005(05)
博士論文
[1]基于Hilbert-Huang變換的橋梁監(jiān)測(cè)信號(hào)分析與處理和時(shí)變模態(tài)參數(shù)識(shí)別[D]. 王學(xué)敏.中南大學(xué) 2008
[2]基于輸出響應(yīng)的模態(tài)參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 樊江玲.上海交通大學(xué) 2007
[3]艦船非接觸水下爆炸動(dòng)力學(xué)的理論與應(yīng)用[D]. 劉建湖.中國(guó)船舶科學(xué)研究中心 2002
碩士論文
[1]非白噪聲環(huán)境激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別[D]. 李丹.中南大學(xué) 2012
[2]基于環(huán)境振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法研究[D]. 孫建剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3208407
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DDG81實(shí)船試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)圖
哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文??與結(jié)構(gòu)振動(dòng)幅值和結(jié)構(gòu)應(yīng)變有關(guān),隨著振動(dòng)幅值的變大而變大,系統(tǒng)的阻尼比值的變化??范圍在13倍以內(nèi)。黃崇明[11]等人在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究了鋼結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)周期和位移??時(shí)延性等因素對(duì)阻尼產(chǎn)生的影響。葉繼紅[12]等人運(yùn)用瑞利阻尼模型研宄了結(jié)構(gòu)在剪切越??階載荷和三角沖擊載荷作用下阻尼比的穩(wěn)定性。??
?圖2.2基于EMD尺度濾波去噪方法?圖2.3基于EMD的閥值去噪方法??2.4優(yōu)化步驟2:基于穩(wěn)定圖的虛假模態(tài)剔除??虛假模態(tài)是最小二乘復(fù)指數(shù)法存在的主要缺點(diǎn)之一,上一節(jié)中通過(guò)EMD分解對(duì)原??始信號(hào)進(jìn)行降噪處理,一定程度上減少了噪聲模態(tài)的出現(xiàn)。但在運(yùn)用LSCE識(shí)別系統(tǒng)模??態(tài)參數(shù)過(guò)程中需要預(yù)設(shè)系統(tǒng)階次,階次過(guò)估是虛假模態(tài)產(chǎn)生的另一個(gè)主要原因。由??噪聲污染引起的模態(tài)為噪聲模態(tài),由階次過(guò)估產(chǎn)生的虛假模態(tài)為計(jì)算模態(tài)。工程中去??除虛假模態(tài)的常用方法之一為穩(wěn)定圖[38]。??穩(wěn)定圖的橫坐標(biāo)是頻率、縱坐標(biāo)是預(yù)設(shè)的系統(tǒng)階次。從低到高假設(shè)模型不同階次(假??設(shè)的階數(shù)大于系統(tǒng)實(shí)際最大階數(shù)),依次識(shí)別出模態(tài)參數(shù),運(yùn)用判定公式驗(yàn)證所計(jì)算出??的系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)在穩(wěn)定圖中所出現(xiàn)的方式,在計(jì)算過(guò)程中為了防止模態(tài)遺漏,預(yù)估的模??態(tài)階數(shù)大于系統(tǒng)實(shí)際物理模態(tài),因此在穩(wěn)定圖中將出現(xiàn)虛假模態(tài)和真實(shí)物理模態(tài),隨著??預(yù)估階數(shù)的增加
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于實(shí)船航行試驗(yàn)的艦船總振動(dòng)阻尼識(shí)別方法[J]. 孫謙,陳志堅(jiān). 中國(guó)艦船研究. 2011(06)
[2]HHT法識(shí)別結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率和阻尼比的改進(jìn)[J]. 汪家慰,劉正士,王慧. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[3]基于Hilbert-Huang變換和隨機(jī)子空間識(shí)別的模態(tài)參數(shù)識(shí)別[J]. 韓建平,李達(dá)文,王飛行. 地震工程與工程振動(dòng). 2010(01)
[4]HHT結(jié)合NExT法識(shí)別結(jié)構(gòu)參數(shù)[J]. 張永利. 工程抗震與加固改造. 2009(05)
[5]阻尼識(shí)別的時(shí)域法基本思想與研究展望[J]. 林凡偉,陳敏. 山西建筑. 2008(09)
[6]隨機(jī)子空間產(chǎn)生虛假模態(tài)及模態(tài)遺漏的原因分析[J]. 常軍,張啟偉,孫利民. 工程力學(xué). 2007(11)
[7]基于隨機(jī)子空間結(jié)合穩(wěn)定圖的拱橋模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法[J]. 常軍,張啟偉,孫利民. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(01)
[8]基于Hilbert變換的結(jié)構(gòu)內(nèi)損耗因子測(cè)試研究[J]. 程廣利,關(guān)成彬,胡生亮. 噪聲與振動(dòng)控制. 2006(04)
[9]基于HHT的非線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識(shí)別研究[J]. 黃天立,樓夢(mèng)麟. 地震工程與工程振動(dòng). 2006(03)
[10]應(yīng)用HHT方法識(shí)別剛度漸變的線性SDOF體系的動(dòng)力特性[J]. 張郁山,梁建文,胡聿賢. 自然科學(xué)進(jìn)展. 2005(05)
博士論文
[1]基于Hilbert-Huang變換的橋梁監(jiān)測(cè)信號(hào)分析與處理和時(shí)變模態(tài)參數(shù)識(shí)別[D]. 王學(xué)敏.中南大學(xué) 2008
[2]基于輸出響應(yīng)的模態(tài)參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 樊江玲.上海交通大學(xué) 2007
[3]艦船非接觸水下爆炸動(dòng)力學(xué)的理論與應(yīng)用[D]. 劉建湖.中國(guó)船舶科學(xué)研究中心 2002
碩士論文
[1]非白噪聲環(huán)境激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別[D]. 李丹.中南大學(xué) 2012
[2]基于環(huán)境振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法研究[D]. 孫建剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3208407
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3208407.html
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