环境因素影响下海洋平台结构损伤识别

发布时间：2019-09-11 13:59

【摘要】：基于振动的结构损伤识别方法在实际应用过程中会遇到测量噪声、测试数据不完备以及环境因素变化等不确定性因素的影响,致使损伤识别结果的可靠性较低。本文进行环境因素(温度、质量)影响下的结构损伤识别研究。将实测加速度响应的第一阶自回归(Autoregressive,简称AR)模型系数作为损伤特征参数(Damage Feature,简称DF),根据结构局部损伤会破坏各测点DF之间的相互关系这一思路,分别采用协整、主成分分析和因子分析技术研究去除温度和平台质量变化对海洋平台结构损伤识别的影响,五层海洋平台结构的数值模拟和模型试验结果验证了上述方法的有效性。主要内容如下:(1)综述了基于振动的结构损伤识别方法,主要介绍了去除环境因素影响的方法。(2)利用线性协整方法对海洋平台不同节点处的DF序列进行协整,将协整残差作为去除了环境因素影响的损伤指标,结合统计控制图判断结构的损伤状况。(3)分别利用主成分和次成分去除环境因素对损伤识别的影响。利用主成分的方法首先将原始DF向量投影至受环境因素影响大的低维空间,然后再逆投影至原始空间,将逆投影后的DF向量到原始DF向量的马氏距离作为去除了环境因素影响的损伤指标,结合统计控制图判断结构的损伤状况。利用次成分的方法只需提取受环境因素影响小但对损伤敏感的几阶次成分,直接计算次成分得分向量到基准样本中心的马氏距离,将其作为去除了环境因素影响的损伤指标,结合统计控制图判断结构的损伤状况。结果表明,当选取的主成分阶次与次成分阶次互补(二者之和等于所有阶次)时,两种方法的损伤识别结果相同。(4)利用因子分析法提取原始DF的公因子,利用受环境因素影响大的公因子估计原始DF向量,将DF向量的估计值到原始值的马氏距离作为去除了环境因素影响的损伤指标,结合统计控制图判断结构的损伤状况。
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P742;TU317

【参考文献】