信噪比对海洋平台整体损伤检测影响

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1、谨以此论文献给给予我关怀与支持的人-------------徐霄龙信噪比对海洋平台整体损伤检测影响学位论文答辩日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得（注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月

2、日---------------------------------------------------------------------学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下事项：1、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。2、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”用于出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，

3、授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签字：签字日期：年月日签字日期：年月日信噪比对海洋平台整体损伤检测影响摘要在海洋平台损伤检测中，基于振动测试的大型结构整体无损检测技术是国内外普遍认为较有发展前景的健康监测技术。对于海洋平台这种大型结构物，需要使用环境载荷下的振动响应信号进行模态识别和损伤检测。但在实际海洋环境测试中有许多因素对模态识别和损伤检测造成干扰，其中测量噪声就是非常显著的干扰因素之一。本文以一个导管架物理模型为研究对象

4、，用信噪比表示试验信号中噪声的大小，并提出了损伤单元模态影响系数的概念。研究了信噪比和损伤单元模态影响系数对海洋平台损伤检测的影响规律，主要的研究工作如下：本文用信噪比作为描述测量信号或者模拟信号中噪声的大小的指标。通过模型试验设计可以提取出不同信噪比的加速度信号。同时发现对于不同的损伤位置或者不同的损伤程度的的工况，信噪比对其的影响程度是不同的。为研究这种差别，提出了损伤单元模态影响系数的概念。该系数可以用来描述不同构件对海洋平台整体动力特性的影响程度。并设计了一系列损伤工况进行了多种损伤单元模态影响系数的模拟。然后对每种

5、损伤工况进行损伤识别，研究不同的损伤单元模态影响系数下信噪比对损伤识别的影响。模型试验分析得到的结果表明信噪比和损伤单元模态影响系数都对损伤检测有一定的影响。当模态影响系数较大(大于5)时，用很小的信噪比数据就可以准确识别出损伤单元位置和损伤程度；当系数较小(小于0.5)时，用最大的信噪比数据也无法准确识别；当系数为临界值(0.9-1.5)时，信噪比对结果影响较大，只有信噪比较大(大于20)时，才能准确识别损伤位置，当信噪比小到一定值(小于10)时，损伤定位和损伤程度评估均无法实现。数值仿真模拟结果表明，随着不同工况中损伤单

6、元模态影响系数的减小，准确的损伤识别所需要的信噪比的值响应增大。显示的规律和物理模型试验的结果相同。但数值仿真中损伤单元模态影响系数与临界信噪比的关系与试验结果差距较大，无法提供定量的参考。基于本文提出的概念和分析方法，在实际海洋平台损伤检测中，可以通过采集的结构的关键节点处的加速度信号估算信噪比值，并根据模态识别得到的频率I计算出损伤单元模态影响系数，则可以通过这两个指标对实际平台损伤可以被检测出来的难易程度提供一定的参考。关键词：海洋平台损伤检测；信噪比；损伤单元模态影响系数；模型试验；模态应变能法IIInfluence

7、ofSignal-NoiseRatioonGlobalDamageDetectiontoOffshorePlatformAbstractIndamagedetectiontooffshoreplatform，NondestructiveDamageDetection（NDD）methodsbasedonvibrationmeasurementsincomplexstructureswereshowntobepromisingbyresearchers.Forlargestructuresasoffshoreplatforms

8、,theambientvibrationmeasurementismainlyusedformodalidentificationanddamagedetection.However,intherealoceantest,modalidentificationanddamagedetect