海洋损伤结构的声振特性研究及寿命预估

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1、ＯＣＦＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＨＩＮＡ■硕±学位论文：ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ—；，Ｌ－＼海洋损伤结构的声振特性研究及寿命预估＼Ｉ＇；；－ａｃ化ｒ民ｅｓｅａｒｃｈｏｎＶ化ｒｏａｃｏｕｓｔｉｃＣｈａｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＬｉｆｅＩｊＦｏｒｅｃａｓｔｏｆｔｈｅＭａｒｉｎｅＤａｍａｅｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｇ英文题目：李蒙蒙作者；Ｉ；刘贵杰教授ｉ：指导教师全曰制学术学位；＾学位类别机械电子工程去川．，么統，机电装备测控技术研究方向

2、ｊｉＳｉＳ２０１５年５月扣日谨从此论文献给关心指导我的刘贵杰老师从及所有帮助过我的同学和擎友亲朋。李蒙蒙海洋损伤结构的声振特性研究及寿命预估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，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外研究成果。据我所知，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得（注：如没有其佈需要特别声明的，本矜可々）或其化教育机构的举化或证书巧用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献

3、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？年少月日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Ｗ下事项：１、学校有权保留并向国家有关部口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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》，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

4、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：暖取导师签４签字日期咬年Ｊｒ巧文佑签字曰期年口ｙ巧又ｆ曰戶海洋损伤结构的声振特性研究及寿命预估摘要海洋结构的加工质量问题或运输安装过程中的碰擦会导致裂纹的产生，结构在服役过程中受到复杂海洋环境载荷的作用会导致裂纹扩展及积累，威胁结构的生产安全。结构损伤会影响结构的强度和刚度，，增大结构振动幅度最终可能会，。，导致结构失效引发重大安全事故因此及时发现结构损伤，了解结构损伤程度明确损伤结构振动特性，，对于预估结构寿命防止重大事故产生具有重大的研究意

5、义。本文对常见损伤结构振动特性、振动参数可视化及疲劳寿命预估等问题进行了Ｗ下几个方面的研究。平板、圆柱管及Ｋ型管是海洋平台的主要组成构件，每个部件的强度都影响着整个平台的安全性。本文在对常见裂纹模型及声强技术研巧的基础上，采用断裂力学理论，建立了张开型表面裂纹的线弹黃模型。引入附加转角和附加位移来描述表面张开型裂纹在载荷作用下的变形，类比提出了表面裂纹附加结构声强的概念，构建了常见结构附加结构声强及结构声强能量总值与裂纹相对深度之间的关系表达式，并利用构建的关系式研究了损伤结构裂纹相对深度和裂纹位置对结构振动。、能量传递

6、及分布的影响为了验证理论分析结果的正确性，运用有限元仿真方法，研究了损伤结构能量损耗，并运用可视化技术绘制了结构的、裂纹两侧单元的结构声强能量差值等振动位移、等效应力、结构声强矢量图及等值线图。预测裂纹在不同损伤位置及不同损伤程度下结构的疲劳寿命，求解损伤零构件的弹塑性有限元解，得到结构危险部位的局部应力应变值，实现对结构疲劳寿命的估算，为结构初期维护提供理论依据。最后根据上述理论，研究了联合载荷作用下海泮平台结构振动特性。对整体结构进行强度校核，计算了不同频率载荷作用下平台关键点的振动参数，为海洋平台结构优化提供理论依据。

7、：振动特性关键词；附加结构声强；可视化；疲劳寿命—ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＶｉｂｒｏａｃｏｕｓｔｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＬｉｆｅＦｏｒｅｃａｓｔｏｆｔｈｅＭａｒｉｎｅＤａｍａｇｅｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆＭａｒｉｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｒｓｃｒａｔｃｈｅｓｄｕｒｉｎｇｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏ打ｃａｎｌｅａｄｔｏｔｈｅｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｃｒａｃｋ．Ｍａｒｉｎｅｓｔ

8、ｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｇ，ｓｅｒｖｉｃｅａｒ