基于遗传算法的海洋平台传感器优化配置及损伤诊断研究

发布时间：2020-10-16 08:18

　　 本文论述了结构损伤诊断中的传感器优化配置及诊断方法的研究进展；讨论了遗传算法的发展现状、基本思想和特点；重点研究了海洋平台的传感器优化配置和损伤诊断。 从各阶模态向量的相关性和变形能出发，讨论了模态置信度和变形能两种传感器优化配置的准则；在原有基于QR分解的逐步累积法基础上，提出了修正的逐步累积法，直接将所有QR分解后的剩余自由度按照对目标函数贡献最大既累积的原则进行优化，得到了较好的优化效果；基于逐一削去能使目标函数减小最快的自由度的原则，提出了逐步削减法，并指出传感器优化配置必须结合经济和优化效果两方面考虑；将遗传算法应用于传感器优化配置，针对遗传操作中出现的约束条件的满足问题，提出二重结构编码遗传算法，并将局部优化方法(累积法、削减法)和全局优化方法(遗传算法)所得结果作了比较，证明了遗传算法的优越性；给出各种情况下海洋平台模态试验中的传感器配置方案。 以实测的固有频率和振型为诊断依据，将损伤诊断问题归结为优化问题，采用遗传算法加以研究，以10单元固端梁的损伤诊断为基础，讨论了诊断中出现的损伤指标，损伤对称性和变量精度等问题；将遗传算法的损伤诊断应用于海洋平台，验证了遗传算法用于大型结构损伤诊断的可能性；并用MATLAB将遗传算法应用于损伤诊断的全过程编制成损伤诊断系统。
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2003
【中图分类】：P742
【部分图文】：

气及水处理平台、储罐平台和注水罐及天然气平台组成。本文重点研究的生活平台位于平台体系的东北侧，设计水深为11.2米，由导管架、桩、水平撑和斜撑以及两层甲板组成，为直立式桩腿导管架平台，如图3.1所示:吸译……涵梢图3.1中，讼二号平台照片

应用于海洋平台传感器的优化配置中，并进行了分析。该平台水下部分为ZOm，水上部分为ZI.sm，但由于水下部分较难安装传感器，本文选取了水上部分37个测点的x方向和y方向，共74个自由度加以研究。图3.4给出了平台74个自由度MAC矩阵的柱状图，图3.5为利用QR分解得到的初始配置(6个自由度)的MAC矩阵柱状图。全官多自由度的MAC沮丫么卜卜小卜卜牛卜小卜丈1日64200000图3.4全部自由度的MAC值O只分解得到自由度的MAC值丫岁!户‘一一65奋性且甘月2一卞卜十上丫卜戈，一户丁-图3.5QR分解得到自由度的MAC值

共74个自由度加以研究。图3.4给，图3.5为利用QR分解得到的初始配置全官多自由度的MAC沮丫么卜卜小卜卜牛卜小卜丈1日64200000图3.4全部自由度的MAC值O只分解得到自由度的MAC值2一卞卜十上丫卜戈，
【引证文献】

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本文编号：2843006