海洋平台低频振动测试

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第l8卷第1期济南大学学报(自然科学版)V0】．18No．12OO4年3月J0URNALOFJ~NANUNIVERSITY(Sei．&Teeh．)Mar．20(H文章编号：1671～3559(2004)01—0046—03海洋平台低频振动测试范勇，马汝建，林进山(济南大学机械工程学院，山东济南25(X)22)摘要：海洋平台的振动按其分布范围可分为总体振动和局1．1按振动分布的范围分类部振动；接受力情况可分为自由振动和强迫振动。海洋平台总体振动是一类低频结构物，振动测试中所需要的主要是低

2、频振动测凡在海洋平台上绝大部分均能感受到的振动叫试仪器。对测试方法和步骤进行了探讨，并对数据处理中应总体振动。该注意的问题做了分析。局部振动关键词：海洋平台；低频振动；测试方法凡是只在某一局部范围内能感受到的较大的振中图分类号：TB123文献标识码：A动叫局部振动。海洋平台总体振动与局部振动同时存在且相互影响。海洋平台是一类海洋工程结构物，它为开发和1．2按受力情况分类利用海洋资源提供了海上作业与生活的场所。随着海洋平台振动时受到的力有弹性恢复力、振动海洋开发事业的迅速发展，海洋平台得到了广泛的惯性力、阻止振动的阻尼力以及引起振动的

3、干扰力。应用。目前应用海洋平台最为广泛的领域当属海上实际振动总是有阻尼的，但是为了分析方便，在有的油气资源的勘探与开发。海洋石油钻采装备与平台问题中忽略了阻尼对振动的影响。因此，按海洋平处于海洋环境当中，承受来自海洋环境的风、波、流、台受力情况，可作以下分类：冰等环境载荷和钻采设备自身的载荷。这些载荷产(1)自由振动生的振动会直接影响平台和装备的强度与寿命以及海洋平台受外力干扰，在该外力去除后所发生运动特性，造成平台的振动和机械设备运转不正常。的振动叫自由振动。这种振动又可分为无阻尼自由整个海洋平台的振动是非常复杂的，但以低频振动振

4、动与阻尼自由振动两种。这种振动是以海洋平台为主。一般地说，低频振动指振动频率在510HZ自由振动频率(也叫固有频率)振动的。以下。由于其振动加速度值不大，对人的直观感受(2)强迫振动影响较小，因而常常被人们忽略。但是，对于海洋平受经常性或持续干扰力作用的海洋平台振动叫台这样的大型工程结构，却不能忽视低频振动监测，强迫振动。这种振动又可分为无阻尼强迫振动与阻因而研究海洋平台的低频振动是非常有必要的。尼强迫振动两种。后者是以干扰力的频率振动的。1海洋平台的振动类型2海洋平台的振动测试海洋平台是一类复杂的组合弹性体，本身的振一般振动测试大

5、致可分为两类。一类是测量设动相当复杂，而平台承受的来自海洋环境的风、波、备和结构所存在的振动；另一类则是对设备或结构流、冰等环境载荷对其振动也会产生种种影响，更增加了问题的复杂性。研究平台振动时，按振动分布施加某种激励，使其产生振动，然后测量其振动。这类测振的目的是研究设备或结构的力学动态特性。范围和平台受力情况分类，具体如下：对振动进行测量，有时只需测出被测对象某些点的收稿日期：2003—10—31位移或速度、加速度和振动频率；有时则需对所测得基金项目：山东省自然科学基金资助项目(Y2OO1F03)的振动情况作进一步的分析和处理，

6、如谱分析、相关作者简介：范勇(1975一)，男，山东章丘人，济南大学机械工程学院硕士生。分析等，进而确定被测对象的固有频率、阻尼比、刚度、振型等振动参数。求出被测对象的频率响应特维普资讯http://www.cqvip.com第1期范勇，等：塑鱼堡塑堡!!性，或寻找振源，并为采取有效对策提供依据。PCMCIA卡式低频振动波形数据记录器就装有PCM．海洋平台的振动非常复杂，但一般以低频振动c存储卡，它可提供高达128次的记录，每次记录为主，是一类低频结构物[。对于这样的大型结构时间长短根据需要用页面寻址存储卡及自动或人工物，通常进行模

7、态测试，对其结构整体或者重要部件设置记录首末页解决，工作频带在0—90Hz、≤1dB进行损伤检测。时，每次记录至少1min，最长128min；带宽0～175对海洋平台结构的固有频率和振型的分析，可Hz、≤ldB时，记录时间减半，通常，低频振动多点测用有限元法计算。在用有限元法时，将结构离散成量要作相关分析，必须有时问起始标志，记录器没有很多单元(如杆元、梁元、膜或板元)，通过结点的连人工遥控与无线电遥控两种方式提供时间起始标接而构成计算模型，利用有限元计算程序计算出各志，人工遥控需用一根时标信号线连接各测点记录单元刚度矩阵，再组装成

8、整个平台结构的刚度矩阵；器；无线电遥控仅用无线电遥控装置，PCMCIA卡式同时，也采用相应的办法(如集总质量法或一致质量低频振动波形数据记录器不用测量导线和电源线，法)构成质量矩阵，形成平台梁的多自由度振动方仪器轻小、方便、可靠、精度