基于頻率和神經(jīng)元的單立柱平臺損傷識別研究.pdf

1、關(guān)于結(jié)構(gòu)的損傷識別，國內(nèi)外已經(jīng)做了大量的研究，并取得了很多成果和實用方法。通過所得的成果可以看出，對于不同的結(jié)構(gòu)，不同的工作環(huán)境，損傷識別方法的適用性和準(zhǔn)確度有很大的差異。因此，在進行結(jié)構(gòu)的損傷識別時，需根據(jù)結(jié)構(gòu)的形式和服務(wù)環(huán)境來確定可行的方法和儀器。 單立柱采油平臺的作業(yè)環(huán)境比較惡劣，易受到海浪、風(fēng)、海冰等自然力的影響。對于整個結(jié)構(gòu)，單立柱是最主要的受力構(gòu)件，其健康與否，直接關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)的服務(wù)期限和安全。所以，應(yīng)用合適的損傷

2、識別技術(shù)對單立柱準(zhǔn)確的損傷識別是非常重要的。 在實際工程中，特別是對那些結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜，型體比較龐大的結(jié)構(gòu)，只能布置有限的測試點，因此，提取的數(shù)據(jù)也是有限的，如果僅通過這些點的擴展得到其他點的信息，那會存在很大的誤差。此時頻率法就可以發(fā)揮較為顯著的作用。在工程測試之中，通常只需要進行一兩個測點的測試就可以得到結(jié)構(gòu)多階固有頻率。同時，相對于振型數(shù)據(jù)而言，結(jié)構(gòu)頻率的測量要簡單和準(zhǔn)確得多，在大型土木工程結(jié)構(gòu)的足尺寸原型測試中，振型向

3、量中一些數(shù)據(jù)的誤差在20﹪以上，而頻率數(shù)據(jù)的誤差卻不超過1.5﹪。 本文嘗試利用低階頻率觀測數(shù)據(jù)，將“頻率變化平方比”作為結(jié)構(gòu)損傷敏感特征，發(fā)展了僅基于頻率數(shù)據(jù)的單立柱平臺的損傷定位方法。首先，根據(jù)國內(nèi)外既有研究基礎(chǔ)上，發(fā)展了針對單立柱的“頻率變化平方比”法；其次，建立單立柱平臺有限元模型，模擬結(jié)構(gòu)五種損傷工況，基于“頻率變化平方比”法對單立柱平臺損傷定位，進行數(shù)值驗證；再者，以勝利油田海上單立柱平臺為例，建立模型進行損傷前后試