基于小波技术的多跨管道损伤检测研究
管道运输是油气运输的主要方式，近年来随着海洋油气资源的开发和利用，海洋管线工程建设日益增多。管道在其运行过程中，由于自然、人为等多方面原因，管道损伤和泄漏事故时有发生造成重大经济损失和严重环境污染。为了减少和避免油气泄漏带来的经济损失和环境污染，对管道进行损伤检测、在线监测技术研究具有十分重要的意义，因此这一课题已经成为保障海洋油气工业安全生产而迫切需要解决的问题，并且引起了世界各国的重视。
本文对多种常用的管道损伤检测方法及其工作原理、优缺点和适用范围进行了分析。在各种动力损伤检测方法中，基于频率改变的方法属于发展最成熟的利用动力参数变化检测结构损伤的方法，也在不断的改进和发展中展现出其测试技术路线清晰、应用方便等优点。本文将“频率平方变化比”方法应用到管道结构的损伤检测中，并进行数值验证，同时考虑测量噪声对“频率平方变化比”方法。的影响，数值模拟表明该方法能够较好地应用于管道结构损伤检测。本文应用ANSYS软件建立多跨管道有限元模型，计算得到多跨管道结构不同位置损伤时的频率分布，分别用小波变换和傅立叶变换对具有不同信噪比的原始信号进行降噪。研究结果表明，小波变换方法在降噪方面更具优势。应用小波变换方法对染噪的多跨管道结构模态振型信号进行降噪处理，对降噪后的信号进行损伤检测，通过对不同信噪比信号进行量化分析，计算得出当信噪比高于19.78dB时，通过小波变换方法降噪后的数据能很好地用于损伤识别。本文的研究方法和技术路线对多跨管道的损伤检测具有实际参考价值。
损伤检测;小波变换;小波降噪;多跨管道结构;油气运输;管道运输;在线监测
中国海洋大学
硕士
工程热物理
陆建辉
2007
中文
TP216;TE973.6
69
2007-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）