基于应变响应统计特征的海洋立管损伤诊断方法

发布时间：2018-02-05 17:04

  本文关键词： 海洋立管 损伤诊断 应变响应 统计特征 小波多分辨率分析　出处：《振动与冲击》2017年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：考虑海洋立管的实际服役环境和现有监测技术水平,发展一种基于应变响应统计特征的损伤诊断方法。推导以应变测量单元为基础的细长梁式结构应变响应与结构模态参数的映射关系,提出连续测试数据的均方根应变作为海洋立管的损伤特征参量。针对损伤程度较小或量测噪声影响较大可能引起的损伤误判,根据小波多分辨率分析理论,利用小波去噪和分解处理该损伤特征参量的空间域数据,进而实现准确地损伤定位。在此基础上,进行了某张力腿式平台顶部张紧式立管的数值模拟;依据损伤诊断策略对假定布设应变传感器的上部500个应变测量单元分析得到上述损伤特征参量。结果表明:该方法对立管局部刚度下降进行了有效的识别,对单、多处损伤的损伤判别和定位的效果良好,损伤诊断效果受量测噪声以及服役工况和顶张力等因素变化的影响较小,可为相关工程结构健康监测提供理论和技术支持。
[Abstract]:Consider the actual service environment and existing monitoring technology level of marine riser. A damage diagnosis method based on the statistical characteristics of strain response is developed and the mapping relationship between strain response and modal parameters of slender beam structure based on strain measurement unit is derived. The root mean square strain (RMS) of continuous measurement data is proposed as the damage characteristic parameter of marine riser. According to the wavelet multi-resolution analysis theory, the damage misjudgment may be caused by less damage degree or greater influence of measurement noise. Wavelet denoising and decomposing are used to deal with the spatial data of the damage characteristic parameter, and the damage location is realized accurately. On this basis, the numerical simulation of a tension leg platform top tension-tight riser is carried out. According to the damage diagnosis strategy, the above damage characteristic parameters are obtained by analyzing the upper 500 strain measurement elements of the supposed strain sensor. The results show that the method is effective in identifying the local stiffness decline of the tube. For single or multiple injuries, the effect of damage identification and location is good, and the damage diagnosis effect is less affected by measurement noise, service conditions and top tension and other factors. It can provide theoretical and technical support for engineering structure health monitoring.
【作者单位】： 大连理工大学土木工程学院;大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2011CB013705) 国家自然科学基金自由申请项目(15572072)
【分类号】：TE95

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1492377