海洋平臺結(jié)構(gòu)損傷診斷方法研究.pdf

1、分類號U D C密級研究生學(xué)位論文海洋平臺結(jié)構(gòu)損傷診斷方法研究研究生姓名 虛蕉指導(dǎo)教師姓名奎垡星 熬援申請學(xué)位級別 亟± 專業(yè)名稱港旦! 漫崖壁逗蓬王猩論文答辯日期2 鯉§堡§旦學(xué)位授予日期 2 鯉墨生壘且中國海洋大學(xué)海洋平臺結(jié)構(gòu)損傷診斷方法研究T h eS t u d i e s o nD a m a g e D e t e c t i o nF o r O f f s h o r eP l a t f

2、o r mA b s t r a c tR e c e n ta d v a n c e s i n r e s e a r c ho n s t r u c t u r a ld a m a g e d e t e c t i o n a r er e v i e w e d i nt h ep a p e r ．I ti s ac h a l l e n g i n g t a s kt od e t e c tt h es t r

3、 u c t u r a ld a m a g ef o rc i v i le n g i n e e r i n g ．N o n d e s t r u c t i v eD a m a g e D e t e c t i o n ( N D D ) m e t h o d s b a s e d o n v i b r a t i o n m e a s u r e m e n t i nl a r g ea n d c o m

4、 p l e x s t r u c t u r e sw e r es h o w n t ob ep r o m i s i n g ．H o w e v e r o f f s h o r ep l a t f o r m s t r u c t u r e sa r ev e r yc o m p l e x ，a n dn o t e a s yt ob ee x c i t e da r t i f i c i a l l

5、y a n dt h e ya r eo R e ns u f f e r e df r o mn a t u -r a l ( a m b i e n t ) l o a d st h a tc a n n o tb ec o n t r o l l e de a s i l y ．T h et h e s i s f o c u s e so n t h ek e y i s s u e sf o rS t r u c t u r

6、a lH e a l t hM o n i t o r i n g v i av i b r a t i o n i nr e a lo f f s h o r ep l a t f o r m s t r u c t u r e s ．N o n d e s t r u c t i v eD a m a g eD e t e c t i o n i nl a r g e ／c o m p l e xs t r u c t u r e

7、si s i n v e s t i g a t e dv i av i b r a t i o nm o n i t o r i n go f t h r e e d i m e n s i o n a l f r a m es t r u c t u r e s ．A n a c c u r a t e ，e f f i c i e n t m e t h o d f o rt h e d a m a g el o c a t i

8、o n sa n d e v a l u a t i o no f d a m a g e b a s e d o n t h e e m p l o y m e n to f t h e c r o s sm o d a l s t r a i ne n e r g y( C M S E ) i s p r e s e n t e d ．W h i l e t r a d i t i o n a lm o d a l s t r a

9、i ne n e r g ym e t h o d s m u s t c o m p a r e t h e m o d a li n f o r m a t i o n f r o m t h es a m e i t hm o d e f o r t h e b a s e l i n e ( a n a l y t i c a l ) a n dd a m a g e d ( m e a s u r e d ) s t r u

10、c -t u r e s ，s u c h c o n s t r a i n t i s n ’tr e q u i r e df o r t h eC M S E m e t h o d ．T h e m a j o r a d v a n t a g e s a s s o c i a t e d w i t ht h eC M S E m e t h o d i s t h a tm i n i m a lm e a s u r

11、 e d m o d a l i n f o r m a t i o ni sr e q u k e d ·——o f t e na s i n g l em e a s u r e d m o d ei ss u f f i c i e n t ．A d d i t i o n a l l y , t h eC M S E m e t h o d d o e s n o tr e q u i r et h e a n a l

12、 y t i c a la n d m e a s u r e d m o d e s t ob ec o n s i s t e n ti ns c a l e ，o r t ob en o r m a l i z e d i na n y s p e c i f i cw a y ．N u m e r -i c a ls t u d i e s i n t h i sp a p e rh a v e b e e n c a r r

13、i e do u t c o n d u c t e df o rs h e a r b u i l d i n g ，t h r e e —d i m e n s i o n a lf r a m es t r u c t u r ea n dt e m p l a t eo f f s h o r es t r u c t u r eb a s e d o n m o d a l p a r a m e t e r sg e n e

14、 r a t e d f r o m f i —n i t ee l e m e n tm o d e l s ．T h i ss t u d yd e m o n s t r a t e st h a tt h ed e v e l o p e dm e t h o di s c a p a b l e o f d e t e c -t i o nd a m a g e sf o r t e m p l a t eo f f s h

15、o r ep l a t f o r ms t r u c t u r e su n d e ra m b i e n t e x c i t a t i o nn om a t t e ro ft h ed a m a g el o c a t e de i t h e ra tav e r t i c a lp i l e ，a h o r i z o n t a lb e a m o ras l a n t e d b r a c

16、 e ．T w op a r t i c u l a rt a s k s ，s i n g l e - d a m a g ea n d m u l t i p l e - d a m a g es c e n a r i o s ，a r et ob ep e r f o r m e d ．W i t hr a n d o mm e a —s u r e m e n te r r o r sa n dm o d a l p a r

17、a m e t e r si d e n t i f i c a t i o n e r r o r si nd a m a g ed e t e c t i o n ，C M S EC a ne s t i m a t ed a m a g es e v e r i t y a v a i l a b l y , b u tt h i sm e t h o dc a n ’t i n d i c a t ed a m a g el o

18、 c a l i z a t i o n a c c u -r a t e l y ．T h i s d i s s e r t a t i o nf o c u s e so n t h ec o r ep r o b l e m o f “s t r u c t u r a ld a m a g ed e t e c t i o n ”，w h i c hi st h ek e y t e c h n i q u e s o f s