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针对三维框架结构等复杂大型土木工程结构，研究基于振动测试的结构损伤诊断方法，提出了1种精确、有效的基于交叉模态应变能(CMSE)的结构损伤诊断方法。传统的模态应变能方法是将损伤前后的同阶模态进行比较，而CMSE方法没有这个限制。此方法最大的优点是需要的模态信息数量少——通常一阶模态就足够了，除此之外CMSE方法不要求进行模态的归一化。文中以三维5层的框架结构的有限元模型对新的方法进行了验证。数值模拟中结构的损伤分为2种情况——单个单元损伤和多个单元的损伤。虽然只给出了三维框架结构的示例，但这种新方法同样适用于其他结构。 相似文献
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在环境条件和使用荷载作用下,高桩码头结构损伤和承载力降低是普遍存在的问题。在役梁板式高桩码头结构安全评估,是保证港口设施安全运行的必要措施。结构整体可靠度是结构安全评估的核心指标,但目前尚未建立结构整体可靠度计算的有效方法。基于非线性有限元数值模型,采用蒙特卡罗模拟技术确定了典型梁板式高桩码头结构整体极限承载力概率分布模型及其统计参数,研究了损伤位置、损伤程度和损伤数量等对极限承载力概率分布及其统计参数的影响,明确了无损结构整体极限承载力概率分布模型及其统计参数可用于损伤结构分析。将结构整体极限承载力作为结构抗力随机变量,采用一次二阶矩法计算结构的可靠指标,建立了一种在役梁板式高桩码头结构整体可靠度计算的有效方法。 相似文献
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针对背景噪声下结构的模态参数识别结果存在虚假模态的情况,分析虚假模态产生的原因,通过理论推导提出辨别虚假模态的判断条件,根据判断条件剔除识别模态参数中包含的虚假模态。以比例阻尼海洋平台结构数值模型为例,在模拟噪声水平5%的工况下,获得结构脉冲响应信号,对基于奇异值分解定阶消噪后的信号用复指数法进行模态参数识别,对识别的模态频率和阻尼比进行虚假模态剔除。结果表明:根据判断条件可有效剔除所识别参数中的虚假模态。 相似文献
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将特征系统实现法(ERA)与CBSI算法相结合识别海洋平台结构的模态参数(固有频率,阻尼比,振型),利用有限的加速度信号进行结构模态参数识别。海洋平台结构数值模型模拟的动力响应信号用于参数识别。所识别出的海洋平台模态参数与有限元ANSYS分析所得的结果相比较,表明运用本文所提出的方法进行模态参数识别是有效的。 相似文献
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针对海上风电支撑结构损伤识别的难点,将一种新的模型修正方法应用到了三脚架式海上风电支撑结构的损伤识别中。采用数学上常用的正则化方法,解决了实测模态含噪声条件下损伤识别"病态"方程组的求解问题;结合Guyan扩阶技术,实现了基于低阶不完备模态的损伤识别。另外,为提高损伤识别精度,结合算例提出一种两步式模型修正过程:第一步,初步定位损伤位置;第二步,精确识别损伤位置和损伤程度。数值研究结果表明,采用两步式模型修正过程的方法对于海上风电支撑结构的损伤识别是有效的。 相似文献
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悬跨海底电缆作为细长柔性结构,在静力平衡状态下具有一定的垂度,在水流作用下的涡激振动特性与海底管线和海洋立管等结构也有很大的不同,其振动模态受垂跨比影响很大。通过物理模型试验开展了不同垂跨比下悬跨海缆的涡激振动和疲劳损伤特性研究。试验模型按照水弹性相似准则设计,试验中测量了不同流速下海缆模型产生涡激振动时的应变历时数据,采用模态分析法获得了模型涡激振动时的振动模态和振幅。分析了不同流速下海缆模型的振动模态、应变和疲劳损伤的变化和分布特征。试验结果表明：垂跨比显著影响了海缆的涡激振动模态和应变幅值大小。在本试验流速范围内,对一定长度的悬跨海缆模型,当垂跨比较大时,随着流速的增大,模型涡激振动的主响应振动依次出现反对称1阶和对称1阶模态;当垂跨比较小时,模型涡激振动的主响应模态依次出现反对称1阶和对称2阶模态。当涡激振动主响应模态为反对称1阶时,疲劳损伤最大值达到0. 1~0.7。 相似文献
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In this paper Nondestructive Damage Detection (NDD) for offshore platforms is investigated under operational conditions. As is known, there is no easy way to measure ambient excitation, so damage detection methods based on ambient excitation have become very vital for the Structural Health Monitoring (SHM) of offshore platforms. The modal parameters (natural frequencies, damping ratios and mode shapes) are identified from structural response data with the Natural Excitation Technique (NExT) in conjunction with the Eigensystem Realization Algorithm (ERA) . A new method of damage detection is presented, which utilizes the invariance property of element modal strain energy. This method is to assign element modal strain energy to two parts, and defines two damage detection indicators. One is compression modal strain energy change ratio (CMSECR); the other is flexural modal strain energy change ratio (FMSECR). The present modal strain energy is obtained by incomplete modal shape and structural stiffness matr 相似文献
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Identification of modal parameters of a linear structure with output-only measurements has received much attention over the past decodes. In the paper, the Natural Excitation Technique (NEXT) is used for acquisition of the impulse signals from the structural responses. Then Eigensystem Realization Algorithm (ERA) is utilized for modal identification.For disregarding the fictitious ‘computational modes’, a procedure, Statistically Averaging Modal Frequency Method (SAMFM), is developed to distinguish the true modes from noise modes, and to improve the precision of the identified modal frequencies of the structure. An offshore platform is modeled with the finite element method. The theoretical modal parameters are obtained for a comparison with the identified values. The dynamic responses of the platform under random wave loading are computed for providing the output signals used for identification with ERA. Results of simulation demonstrate that the proposed method can determine the system modal frequency with high precision. 相似文献
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三自由度晃荡模拟装置及其模态分析 总被引：1，自引：0，他引：1
晃荡现象是海洋工程和船舶设计中值得关注的问题,它涉及到自由液面大幅度运动的一系列非线性问题,很难获得一个完全的理论解,相应的试验是主要方法,本文介绍三个自由度的模拟装置,并运用ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ软件对该装置进行了结构有限元分析,重点在于模态分析。 相似文献
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Crack detection procedures by different modal parameters are analyzed for identitying a crack and its location and magnitude in a jacket plafform. The first ten natural frequencies and modal shapes of the jacket models are obtained by numerical experiments based on NASTRAN Code. A crack at different locations and of different magnitudes is imposed in the model at the underwater beams. Then, the modal evaluation parameters are calculated numerically, to illustrate the evaluation of modal parameter criteria used in jacket crack detection. The sensitivities of different modal parameters to different cracks are analyzed. A new technique is presented for predicting the approximate location of a breakage in the absence of the data of an intact model. This method can be used to detect a crack in underwater menbers by use of incomplete mode shapes of the top members of the jacket. 相似文献
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通过对ISO定义与OSI模型的各个不同层面的讨论，指出具体定义的内容和方法，实现自动数据采系统间或自动采集系统与上位数据机间数据交换，由于采用模块化，结构化设计思路，使这个协议易于实现并具有很妇的可扩充性，实现了数据传输过程由纵向传输到横向模型的转变，便于通讯程序的维护。 相似文献
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Numerical modeling on the interaction of internal solitary wave with slope-shelf and modal analysis 总被引：1，自引：0，他引：1
On the basis of a nonhydrostatic numerical model,the interaction of internal solitary wave with slope-shelf was studied.The breaking and polarity transformation were analyzed.A "kink" structure,due to shoaling topography and higher nonlinear effect,was found to be generated by the leading wave before breaking.Coherent vortex shedding behind the leading wave was presented.The evolution characteristics of the modal structure were analyzed based on the empirical orthogonal function method.The modal structure was complicated due to the effect of the variable topography,especially when breaking occurred.In the performed experiments,the contributions to the total variance from higher mode jumped from no more than 20% to over 40%. 相似文献
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模态试验中传感器优化配置的逐步削减法 总被引：8，自引：0，他引：8
讨论了模态实验中传感器的配置问题。以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元为目标函数,利用逐步削减法得到传感器的配置,并保留结构振型矩阵的QR分解得到的自由度,提出了传感器配置必须结合优化效果和经济性两方面综合考虑。以一座具有74个可测自由度的海洋平台为算例,采用逐步削减法得到了12个最优传感器位置,并与逐步累积法进行了比较。 相似文献
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考虑旋转向量水平分量的大洋内波方程的一个渐近解 总被引：8，自引：0，他引：8
对于考虑旋转向量水平分量的大洋内波方程,本文求出了满足该方程的波函数的一个渐近解.该渐近波函数的振荡特性得到研究,结果表明旋转向量水平分量对高模态(高波数)内波的影响是不可忽略的. 相似文献