基于小波变换的海洋平台结构损伤检测

基于结构动力特性的海洋工程结构损伤检测是一个非常有工程应用价值的研究课题。特别是对于海洋平台水线以下的结构损伤,一般通过结构的频率、振型和频响函数等的变化用来发现损伤。但是对于早期的损伤(通常损伤量很小),上述结构动力特性参数的变化可能很小从而不足以反映结构的这种早期微小损伤。文章提出采用小波变换的方法来进行小损伤的检测,将结构的频响函数(FRF)和加速度响应进行小波变换,很好地预报了损伤的存在。文中还以某海洋平台为例,进行了模型试验,从而验证了提出方法的可行性。     

基于模态曲率法的海洋平台结构损伤识别与定位研究

针对海洋平台结构特点,将海洋平台结构分为若干子结构,基于模态曲率法结合模态应变发展了一种适用于海洋平台结构的损伤识别与定位方法.为了验证该方法的可行性和有效性,以一典型导管架平台为数值算例,建立有限元损伤模型,分别进行了单构件损伤及多构件损伤时的识别效果研究.数值计算结果表明将模态曲率法和应变模态相结合进行海洋平台的损伤识别与定位是切实可行的.     

基于动力特性与小波变换的损伤检测方法在海洋平台中的应用

研究了平台下部结构的不同位置发生不同程度损伤时，利用数值计算可以得到平台结构的固有频率、振型、模态应变能、频响函数等有关参数。利用上述参数变化，可以用来识别损伤、损伤位置以及损伤程度。研究表明，振型参数可以用来对损伤进行定位，模态应变能方法可以发现结构的早期损伤，而频响函数可以发现下部结构任何构件的断裂；借助于小波变换对频响函数进行分析，可以发现早期结构损伤。     

海洋平台结构振动控制研究综述

海洋平台结构的振动将会影响工作人员的身心健康,导致结构疲劳和破坏,降低平台的实用性、生存性以及可操作性,给海上油气顺利开采带来一系列的威胁。本文主要对海洋平台结构振动控制的研究和应用现状做了简要的介绍,并重点介绍了被动控制、主动控制以及半主动控制技术。最后提出了海洋平台结构振动控制存在的一些问题。     

海洋平台结构安全性评估方法集成技术

研究海洋钻井平台结构安全性评估程序集成技术,介绍集成系统的实现流程和功能模块。该系统是以Orient平台为基础开发的一套集成化仿真软件,实现包括前后处理的水动力性能预报和结构安全性分析过程。具有方便的使用界面、合理的输入输出接口、优良的计算结果实时显示和后处理功能,提供标准规范化的接口,使设计过程规范化和自动化,在设计阶段即可把握设计方案的综合性能,提高工作效率。     

基于小波变换的码头结构损伤预警试验研究

为提高码头结构损伤识别方法的准确性和适用性,将小波分析引入到结构损伤识别中.首先介绍了小波变换的基本原理,然后通过高桩码头常见的钢筋混凝土简支梁损伤试验,验证基于小波变换的码头结构损伤预警方法在实际结构上应用的准确性和适用性.对试验梁进行完好工况和损伤工况的动力响应测试,对得到的曲率模态响应进行小波包变换,判定试验梁的损伤位置和损伤程度,从而实现对码头结构的损伤预警.     

海洋平台结构系统疲劳可靠性分析方法

本文研究了海洋平台结构系统疲劳可靠性评估方法。文中对平台结构简生管节点疲劳可靠性分析模型进行了简单的评述，在该模型的基础上，建立了用S－N曲线模型与断裂力学模型分别计算平台完好管节点及有初始裂纹管节点疲劳寿命的平告结构系统疲劳可靠性分析模型。作为一个算例，文中运用作者开发的程序系统，对一固定式导管架平台进行了疲劳可靠性计算。     

小波理论及在结构损伤识别中的应用

小波理论是基于信号处理的一门学科,在各个领域得到了广泛的应用.本文详细介绍了小波理论的发展过程,阐述了构造小波的方法.并讨论了如何利用小波理论进行结构损伤识别.     

水下爆炸压力时频分布的小波包分析

为了对舰船结构和设备的冲击环境进行研究,提出了基于小波包分析的水下爆炸压力时频分析方法.研究了短时非平稳水下爆炸压力实验测试信号的时频分布和能量分布规律,从水下爆炸压力时域信号中提取出冲击波,首次和二次气泡脉动压力信号,分析了它们在不同频带的能量分布规律.结果表明,基于小波包的时频分析方法可以提取水下爆炸压力不同时段的信号进行能量和频率分析,水下爆炸压力中以低频成分为主的气泡脉动压力产生的能量接近总能量的一半,是使安装频率为数十赫兹的舰船设备产生冲击振动的主要能源.     

腐蚀和裂纹损伤下海洋平台极限强度试验研究

根据墨西哥湾某一典型固定式海洋平台为原型,按照刚度相似性和几何相似性,分别设计并制作了完好模型、腐蚀模型、裂纹模型,并对三个试验模型开展极限强度试验研究,试验结果表明腐蚀、裂纹损伤严重影响试验模型极限承载力,且试验模型失效模式各不相同.同时,采用非线性有限元方法,分别对三个试验模型进行计算,将计算结果与试验结果对比分析,验证了该方法在固定式海洋平台极限强度计算方面的有效性.     

基于小波分析的Spar平台阻尼系数研究

连续小波分析方法作为典型的时频方法虽已广泛应用于工程界,但在海洋工程领域并未得到大力推广。文章应用连续小波分析方法对海洋工程领域中与Truss Spar平台涡激运动相关的阻尼系数进行求解。通过构建测试信号对这一方法进行数值检验,验证了小波分析方法的可靠性和准确性。利用试验数据,成功将小波分析方法应用于求解Truss Spar平台阻尼系数问题中。结果表明小波分析方法具有较好的可靠性,能够准确求解平台的阻尼系数。     

海洋结构物空船的质量、质心精度控制技术研究

海洋结构物空船的质量、质心控制是海洋工程项目管理的一项重要内容,其目的是在制造过程中对海洋结构物空船的质量和质心进行精度控制,达到完工后其可变载荷能力满足设计的要求,保证该结构物在海洋中确定的作业要求。业主对海洋结构物空船质量和质心建造精度的要求也非常高,此项要求在招标文件、建造合同以及技术规范中均提出。研究了海洋结构物空船的质量、质心精度控制技术的关键技术,开发了质量、质心数据库的结构设计,采用VB和ACESS实现了该数据库的主要功能;应用尺寸链原理推导了海洋结构物空船质量、质心公差分配计算公式;提出了在建造过程中进行质量、质心误差的动态调整控制方法。部分成果业已用于船厂的生产中。     

固定式近海石油平台振动控制研究

研究了随机波浪载荷作用下调谐质量阻尼器（ＴＭＤ,Ｔｕｎｄ Ｍａｓｓ Ｄａｍｐｅｒ）对固定式钢结构海洋平台的减振效果。采用谱分析法对ＴＭＤ参数进行优化,优化ＴＭＤ使平台的位移响应标准偏差比无ＴＭＤ时下降了２１．８％。从振害累积概念出发,对谐激励下ＳＤＯＦ－ＴＭＤ的Ｒａｍｄａｌｌ参数优化的方法作了改进。     

谈海上钻井平台油污损害赔偿责任限制

文中通过分析美国关于海上钻井平台的油污损害赔偿规定责任限额及丧失的条件,提出中国应该建立独立的海上钻井平台油污损害赔偿的责任限制,同时提出建立责任限制制度的配套措施,规定责任限制丧失的条件和相应的经济责任制度。     

海洋平台机舱系统模块化设计与传统设计比较

模块化设计较传统设计在设计流程、设计组织及设计效益上有着诸多不同.本研究以海洋平台机舱系统为研究对象,剖析了两种设计方法下海洋平台机舱系统的设计要素、设计流程及设计组织的特点,并对其特点进行了对比分析,以期为海洋平台的模块化设计提供借鉴.     

港口水工建筑物中氯离子分布规律的研究

锈蚀破损为港工混凝土钢筋建筑物破损的主要形式,它严重影响着港工混凝土钢筋建筑物的耐久性。根据文中复合数学模型,表层混凝土的氯离子含量可以用毛细吸收的有关经验公式进行计算,表层以里混凝土的氯离子含量可以用菲克扩散方程求解。用氯离子在混凝土内分布的复合数学模型对天津港有关高桩码头的梁、板氯离子含量进行计算,计算结果与实测值较吻合。     

沙卵石浅滩整治水位及整治线宽度确定方法的研究

对以往的有关整治水位与整治线宽度的研究成果进行了分析,并指出了存在的问题。在此基础上,应用输沙平衡原理导出了准二维的计算公式,计算结果表明该公式更具普遍的实用性。     

海洋钻井平台桩腿齿条板与半圆板焊接工艺试验

针对400ft钻井平台桩腿齿条板与半圆板焊接全熔透的新要求,笔者通过试验和不同施焊方法相结合的方式分析了组对间隙和清根与否等因素对Q690E试板接头根部熔深的影响。结果表明,无论采用何种焊接方法,反面清根后施焊,接头熔合状况均良好,且采用实芯焊丝比药芯焊丝接头熔深大。正面气保焊打底,反面不清根采用气保焊施焊,接头熔合不良;而反面采用埋弧焊施焊,接头可实现熔透,但工艺还有待优化,以避免结晶裂纹的产生。     

基于IGC2016的支线LNG船破舱稳性优化设计研究

对12000立方米支线LNG船市场和总布置做了简要介绍,通过对比IGC新旧版本在破舱稳性上的变化和在12000立方米支线LNG船上的应用,探讨了其对实船的影响,通过改变总布置、初始工况和开口位置,来改善该船破舱稳性,使其满足新IGC要求。     

基于应力和振动频率的典型船体结构裂纹损伤识别方法研究

为研究典型船体结构的裂纹识别方法,通过模型试验和数值仿真相结合的方法获取了大量可靠的训练样本和验证测试样本。基于BP神经网络技术建立了裂纹损伤识别模型,分别以静态应力参数、动态振动参数、应力与振动参数结合三类信息作为特征参数,对裂纹位置坐标进行了识别,对识别精度进行了对比分析。结果表明利用神经网络模型进行加筋板裂纹损伤识别是可行的,其中以应力与振动参数结合作为裂纹识别的特征信息识别精度最高,绝大多数裂纹位置识别误差在5%之内。研究方法和研究成果可为船体结构裂纹损伤智能化识别提供参考。