水下爆炸载荷作用下舰船阻尼特性的试验研究
发布时间：2021-05-31 14:08
现阶段阻尼现象机理并不完全明确,实船试验是研究船体结构振动阻尼最有效的方法之一。水下爆炸实船试验是一项复杂的系统工程,合理的试验方案是顺利完成测试目标的基础,是准确测得结构响应的保障。阻尼的试验研究另一个关键问题是如何从实测结构响应时历信号中识别出结构阻尼比,现有的时域方法有很多种,如何去除识别结果中的虚假模态是该类方法的普遍问题和研究热点。在确定阻尼比大小时,工程中常采用一些阻尼模型（如瑞利阻尼模型）使得动力学方程能更加方便地解耦,往往忽略了阻尼的真实物理意义,对于该模型的适用性并未做进一步的分析。现有的一些船体总振动阻尼比经验公式都是基于船体航行状态下的试验数据统计得到的,忽略了影响阻尼的其他一些因素,如振幅,结构形式,边界条件等,这些经验公式是否适用于水下爆炸等强冲击载荷作用情况有待于考究。为此本文主要围绕如何测试得到不同船体结构振动响应、如何精确识别出结构阻尼比、得到不同船体结构阻尼比随模态频率的变化趋势、分析不同因素对阻尼比的影响,并给出适合于水下爆炸载荷作用下船体阻尼比的经验公式等方面研究,具体内容如下:第一运用经验模态分解降噪和稳定图对最小二乘复指数法进行优化。针对时域识...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DDG81实船试验现场图
哈尔滨工程大学硕士学位论文??与结构振动幅值和结构应变有关，随着振动幅值的变大而变大，系统的阻尼比值的变化??范围在１３倍以内。黄崇明［１１］等人在试验的基础上研究了钢结构的自由振动周期和位移??时延性等因素对阻尼产生的影响。叶继红［１２］等人运用瑞利阻尼模型研宄了结构在剪切越??阶载荷和三角冲击载荷作用下阻尼比的稳定性。??
?图２．２基于ＥＭＤ尺度滤波去噪方法?图２．３基于ＥＭＤ的阀值去噪方法??２．４优化步骤２：基于稳定图的虚假模态剔除??虚假模态是最小二乘复指数法存在的主要缺点之一，上一节中通过ＥＭＤ分解对原??始信号进行降噪处理，一定程度上减少了噪声模态的出现。但在运用ＬＳＣＥ识别系统模??态参数过程中需要预设系统阶次，阶次过估是虚假模态产生的另一个主要原因。由??噪声污染引起的模态为噪声模态，由阶次过估产生的虚假模态为计算模态。工程中去??除虚假模态的常用方法之一为稳定图［３８］。??稳定图的横坐标是频率、纵坐标是预设的系统阶次。从低到高假设模型不同阶次（假??设的阶数大于系统实际最大阶数），依次识别出模态参数，运用判定公式验证所计算出??的系统模态参数在稳定图中所出现的方式，在计算过程中为了防止模态遗漏，预估的模??态阶数大于系统实际物理模态，因此在稳定图中将出现虚假模态和真实物理模态，随着??预估阶数的增加
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于实船航行试验的舰船总振动阻尼识别方法[J]. 孙谦,陈志坚. 中国舰船研究. 2011(06)
[2]HHT法识别结构模态频率和阻尼比的改进[J]. 汪家慰,刘正士,王慧. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(05)
[3]基于Hilbert-Huang变换和随机子空间识别的模态参数识别[J]. 韩建平,李达文,王飞行. 地震工程与工程振动. 2010(01)
[4]HHT结合NExT法识别结构参数[J]. 张永利. 工程抗震与加固改造. 2009(05)
[5]阻尼识别的时域法基本思想与研究展望[J]. 林凡伟,陈敏. 山西建筑. 2008(09)
[6]随机子空间产生虚假模态及模态遗漏的原因分析[J]. 常军,张启伟,孙利民. 工程力学. 2007(11)
[7]基于随机子空间结合稳定图的拱桥模态参数识别方法[J]. 常军,张启伟,孙利民. 建筑科学与工程学报. 2007(01)
[8]基于Hilbert变换的结构内损耗因子测试研究[J]. 程广利,关成彬,胡生亮. 噪声与振动控制. 2006(04)
[9]基于HHT的非线性结构系统识别研究[J]. 黄天立,楼梦麟. 地震工程与工程振动. 2006(03)
[10]应用HHT方法识别刚度渐变的线性SDOF体系的动力特性[J]. 张郁山,梁建文,胡聿贤. 自然科学进展. 2005(05)
博士论文
[1]基于Hilbert-Huang变换的桥梁监测信号分析与处理和时变模态参数识别[D]. 王学敏.中南大学 2008
[2]基于输出响应的模态参数辨识方法研究[D]. 樊江玲.上海交通大学 2007
[3]舰船非接触水下爆炸动力学的理论与应用[D]. 刘建湖.中国船舶科学研究中心 2002
硕士论文
[1]非白噪声环境激励下的结构模态参数识别[D]. 李丹.中南大学 2012
[2]基于环境振动的实验模态分析方法研究[D]. 孙建刚.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3208407
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DDG81实船试验现场图
哈尔滨工程大学硕士学位论文??与结构振动幅值和结构应变有关，随着振动幅值的变大而变大，系统的阻尼比值的变化??范围在１３倍以内。黄崇明［１１］等人在试验的基础上研究了钢结构的自由振动周期和位移??时延性等因素对阻尼产生的影响。叶继红［１２］等人运用瑞利阻尼模型研宄了结构在剪切越??阶载荷和三角冲击载荷作用下阻尼比的稳定性。??
?图２．２基于ＥＭＤ尺度滤波去噪方法?图２．３基于ＥＭＤ的阀值去噪方法??２．４优化步骤２：基于稳定图的虚假模态剔除??虚假模态是最小二乘复指数法存在的主要缺点之一，上一节中通过ＥＭＤ分解对原??始信号进行降噪处理，一定程度上减少了噪声模态的出现。但在运用ＬＳＣＥ识别系统模??态参数过程中需要预设系统阶次，阶次过估是虚假模态产生的另一个主要原因。由??噪声污染引起的模态为噪声模态，由阶次过估产生的虚假模态为计算模态。工程中去??除虚假模态的常用方法之一为稳定图［３８］。??稳定图的横坐标是频率、纵坐标是预设的系统阶次。从低到高假设模型不同阶次（假??设的阶数大于系统实际最大阶数），依次识别出模态参数，运用判定公式验证所计算出??的系统模态参数在稳定图中所出现的方式，在计算过程中为了防止模态遗漏，预估的模??态阶数大于系统实际物理模态，因此在稳定图中将出现虚假模态和真实物理模态，随着??预估阶数的增加
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于实船航行试验的舰船总振动阻尼识别方法[J]. 孙谦,陈志坚. 中国舰船研究. 2011(06)
[2]HHT法识别结构模态频率和阻尼比的改进[J]. 汪家慰,刘正士,王慧. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(05)
[3]基于Hilbert-Huang变换和随机子空间识别的模态参数识别[J]. 韩建平,李达文,王飞行. 地震工程与工程振动. 2010(01)
[4]HHT结合NExT法识别结构参数[J]. 张永利. 工程抗震与加固改造. 2009(05)
[5]阻尼识别的时域法基本思想与研究展望[J]. 林凡伟,陈敏. 山西建筑. 2008(09)
[6]随机子空间产生虚假模态及模态遗漏的原因分析[J]. 常军,张启伟,孙利民. 工程力学. 2007(11)
[7]基于随机子空间结合稳定图的拱桥模态参数识别方法[J]. 常军,张启伟,孙利民. 建筑科学与工程学报. 2007(01)
[8]基于Hilbert变换的结构内损耗因子测试研究[J]. 程广利,关成彬,胡生亮. 噪声与振动控制. 2006(04)
[9]基于HHT的非线性结构系统识别研究[J]. 黄天立,楼梦麟. 地震工程与工程振动. 2006(03)
[10]应用HHT方法识别刚度渐变的线性SDOF体系的动力特性[J]. 张郁山,梁建文,胡聿贤. 自然科学进展. 2005(05)
博士论文
[1]基于Hilbert-Huang变换的桥梁监测信号分析与处理和时变模态参数识别[D]. 王学敏.中南大学 2008
[2]基于输出响应的模态参数辨识方法研究[D]. 樊江玲.上海交通大学 2007
[3]舰船非接触水下爆炸动力学的理论与应用[D]. 刘建湖.中国船舶科学研究中心 2002
硕士论文
[1]非白噪声环境激励下的结构模态参数识别[D]. 李丹.中南大学 2012
[2]基于环境振动的实验模态分析方法研究[D]. 孙建刚.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3208407
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3208407.html
