海洋平臺系統(tǒng)識別及健康檢測方法研究.pdf

1、海洋平臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴，特別是與陸地結(jié)構(gòu)相比，它所處的海洋環(huán)境十分復(fù)雜嚴(yán)酷，風(fēng)、海浪、海冰、海流和潮汐時(shí)時(shí)作用于結(jié)構(gòu)，同時(shí)還受到地震等作用的威脅。在此環(huán)境條件下，環(huán)境腐蝕、沖刷和基礎(chǔ)動力軟化、材料老化、構(gòu)件缺陷和機(jī)械損傷等不利因素都會導(dǎo)致平臺結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷及整體抗力的衰減，影響結(jié)構(gòu)的安全度和耐久度。海洋平臺一旦出現(xiàn)事故所帶來的生命和財(cái)產(chǎn)損失是難以估量的。因此為了及時(shí)、準(zhǔn)確地獲得海洋平臺的損傷情況和損傷程度信息，建立大型工程結(jié)構(gòu)的安全

2、評估體系日趨重要。結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測技術(shù)可以對海洋結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)、無損和全面地?fù)p傷評估，因此，開展該方向的研究工作有著重要的理論意義和良好的應(yīng)用前景。本論文的主要研究包括： 1基于線性波理論和Morsion方程，采用隨機(jī)波浪理論給出了作用在海洋平臺隨機(jī)波浪力的時(shí)域計(jì)算方法。 2對波浪荷載作用下海洋平臺振動響應(yīng)進(jìn)行研究。建立了海洋平臺在隨機(jī)波浪荷載作用下運(yùn)動方程以及相應(yīng)的狀態(tài)空間方程，在此基礎(chǔ)上采用 ANSYS有限元軟件數(shù)值

3、仿真海洋平臺在波浪荷載作用下的振動響應(yīng)，獲得海洋平臺的振動響應(yīng)信號。 3采用小波分析技術(shù)對海洋平臺的損傷進(jìn)行判斷和分析。采用Daubechies小波對數(shù)值模擬的測量信號進(jìn)行奇異性檢測的小波變換分析，通過判斷信號是否存在突變來判斷海洋平臺是否存在損傷。并在輸出信號中加入白噪聲或有色噪聲，驗(yàn)證在噪聲干擾情況下小波變換法同樣適用。討論了傳感器的位置對識別效果的影響，并給出了合適的傳感器布置位置的建議。 4本文建立了基于模態(tài)