基于單元損傷致模態(tài)變化系數(shù)的海洋平臺(tái)損傷檢測(cè)研究.pdf

1、整體損傷檢測(cè)技術(shù)是在結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。作為損傷檢測(cè)的實(shí)質(zhì)是檢測(cè)損傷前后結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的變化。然而在大量的海洋平臺(tái)損傷檢測(cè)的模型試驗(yàn)及仿真分析中，不同類(lèi)型、不同位置的單元發(fā)生損傷以后，造成的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的變化會(huì)有很大的差別，因此有的單元發(fā)生輕微的損傷就會(huì)被識(shí)別出，但有的單元即使發(fā)生完全的損傷也不能被識(shí)別。基于這種現(xiàn)象本文定義了單元損傷致模態(tài)變化系數(shù)(MVI)的概念，并以位于渤海的JZ20-2MUQ四樁腿導(dǎo)管架平臺(tái)為模型，通過(guò)對(duì)

2、不同類(lèi)型、不同位置的單元進(jìn)行損傷模擬，應(yīng)用模態(tài)應(yīng)變能法對(duì)該模型進(jìn)行損傷檢測(cè)，研究了不同類(lèi)型、不同位置的損傷單元的損傷致模態(tài)變化系數(shù)的變化規(guī)律以及損傷致模態(tài)變化系數(shù)與結(jié)構(gòu)整體損傷檢測(cè)之間的關(guān)系，得到了一些有用的結(jié)論，數(shù)值模擬的結(jié)果表明：
　　一、對(duì)于單元損傷致模態(tài)變化系數(shù)的變化規(guī)律，損傷致模態(tài)變化系數(shù)隨著損傷的增加而逐漸變小；不同類(lèi)型單元損傷致模態(tài)變化系數(shù)的關(guān)系為橫撐單元大于斜撐單元大于樁單元；在同種類(lèi)型不同位置的損傷單元中，對(duì)于橫

3、撐單元，最內(nèi)層橫撐單元的損傷致模態(tài)變化系數(shù)大于中間層橫撐單元的損傷致模態(tài)變化系數(shù)大于最外層橫撐單元的損傷致模態(tài)變化系數(shù)，且單元位置越高，模態(tài)變化系數(shù)值越??；對(duì)于樁單元，位于較高層單元的損傷致模態(tài)變化系數(shù)略大于位于較底層單元的模態(tài)變化系數(shù)；對(duì)于斜撐單元，下部單元的模態(tài)變化系數(shù)大于上部單元的模態(tài)變化系數(shù)。
　　二、在模態(tài)參數(shù)通過(guò)特征值分解得出的前期下，損傷致模態(tài)變化系數(shù)與損傷檢測(cè)之間的關(guān)系是，對(duì)于樁單元，當(dāng)損傷致模態(tài)變化系數(shù)小于2.1

4、×103時(shí)，則會(huì)被檢測(cè)出損傷，當(dāng)損傷致模態(tài)變化系數(shù)小于35時(shí)，檢測(cè)結(jié)果會(huì)比較準(zhǔn)確；對(duì)于斜撐單元，當(dāng)損傷致模態(tài)變化系數(shù)小于1.5×105時(shí)，則會(huì)被檢測(cè)出損傷，當(dāng)損傷致模態(tài)變化系數(shù)小于3.0×103時(shí)，檢測(cè)結(jié)果會(huì)比較準(zhǔn)確；對(duì)于外部橫撐單元，當(dāng)損傷致模態(tài)變化系數(shù)小于6.6×103時(shí)，則會(huì)被檢測(cè)出損傷，當(dāng)模態(tài)變化系數(shù)小于4.4×103時(shí)，檢測(cè)結(jié)果會(huì)比較準(zhǔn)確；對(duì)于內(nèi)部橫撐單元，當(dāng)損傷致模態(tài)變化系數(shù)大于5.3×104時(shí)不會(huì)被檢測(cè)出損傷。在模態(tài)參數(shù)通