由于海洋平臺結構長期服役在惡劣的海洋環(huán)境中，并受到各種載荷的交互作用，結構容易產(chǎn)生各種形式的損傷，使結構的承載能力下降，嚴重時將給生命財產(chǎn)造成巨大的損失。因此，對海洋平臺結構進行損傷檢測有著十分重要的現(xiàn)實意義。基于振動響應的海洋平臺損傷檢測方法是一種全局性損傷檢測方法，與傳統(tǒng)的損傷檢測方法相比較，其應用簡單，成本較低，具有十分廣闊應用前景。 本文系統(tǒng)的總結了國內(nèi)外有關基于振動響應的結構損傷檢測方法，對其研究現(xiàn)狀、研究成果及存在的問題做了較為全面的論述。并闡述了小波分析的基本原理、發(fā)展歷程及其應用于時頻分析的優(yōu)勢。結合之前有關小波分析的研究成果，對小波分析應用于損傷檢測領域進行了進一步的研究。 基于小波分析具有良好的局部分析特點，對一海洋平臺有限元模型進行了損傷檢測研究，針對不同類型桿件損傷、不同位置桿件損傷、不同程度的噪聲污染以及不同方向振動響應信號情況下，研究了海洋平臺結構的損傷檢測問題，得到了一些有用的結論。 本文提出了基于小波細節(jié)信號結點能量的海洋平臺結構損傷檢測方法。由于在利用db小波進行小波分解的過程中發(fā)現(xiàn)分解后的第二層細節(jié)信號對海洋平臺的局部損傷比較敏感等原因，選擇了第二層細節(jié)信號結點能量作為概率神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入量。利用海洋平臺模型不同節(jié)點位置的加速度信號，經(jīng)小波變換提取分解后的第二層細節(jié)信號，并在時間軸上進行能量統(tǒng)計得到細節(jié)信號能量，將其作為概率神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入，輸出定義為距離發(fā)生損傷最近的樁腿號。為了驗證基于小波細節(jié)信號結點能量的海洋平臺結構損傷檢測方法的有效性，對一海洋平臺模型進行了數(shù)值計算和物理實驗，結果表明，基于小波細節(jié)信號結點能量的海洋平臺損傷檢測方法可以應用于對海洋平臺結構的損傷檢測，并研究了噪聲、激勵力的大小與方向?qū)p傷檢測的影響，發(fā)現(xiàn)：該方法具有一定的抗噪能力；激勵力的大小對損傷識別的結果沒有影響；激勵力的方向?qū)υ摲椒ǖ膿p傷識別結果具有很大的影響，所以就要求在實際海洋平臺測試中實時的記錄激勵力的作用方向，而不需要記錄激勵力的具體大小。
【學位單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2012
【中圖分類】：P75

【參考文獻】

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1 李東升;張兆德;王德禹;;Damage Detection Methods for Offshore Platforms Based on Wavelet Packet Transform[J];China Ocean Engineering;2005年04期

2 何浩祥;孫立;閆維明;張愛林;;基于小波分析的結構損傷信號奇異性檢測[J];工業(yè)建筑;2007年S1期

3 張強;嵇春艷;范佰明;;基于小波變換的固定式海洋平臺結構損傷識別方法研究[J];海洋技術;2008年02期

4 嵇春艷;陳明璐;;基于小波變換與神經(jīng)網(wǎng)絡的海洋平臺結構損傷識別與定位研究[J];海洋技術;2009年04期

5 王平,靳雁艷,楊潔明;基于小波變換的信號奇異點檢測[J];機械管理開發(fā);2005年03期

6 張兆德 ,王德禹;基于動力特性與小波變換的損傷檢測方法在海洋平臺中的應用[J];上海造船;2005年01期

7 高芳清,王鳳勤;模態(tài)變化對鋼桁梁橋的損傷檢測研究[J];西南交通大學學報;1999年02期

8 鄭棟梁,李中付,華宏星;結構早期損傷識別技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];振動與沖擊;2002年02期

9 張兆德,王德禹;基于模態(tài)參數(shù)的海洋平臺損傷檢測[J];振動與沖擊;2004年03期

10 陳素文,李國強;人工神經(jīng)網(wǎng)絡在結構損傷識別中的應用[J];振動、測試與診斷;2001年02期

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1 楊智榮;基于振動模態(tài)分析管道腐蝕損傷檢測方法研究[D];大連理工大學;2007年

2 常虹;基于小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡的結構損傷識別研究[D];吉林大學;2010年

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本文編號：2813000