[发明专利]一种船舶典型结构内损耗因子快速测试方法

权利要求书

1.一种船舶典型结构内损耗因子快速测试方法，其特征在于：步骤如下：

步骤1：根据船舶结构特点，选取甲板、舱壁、内底板或舷侧板作为待测构件，并将待测构件做吊装处理，选择9组加速度传感器并平均布置于待测构件上，确定加速度传感器、ICP加速度计信号调理器及信号采集仪之间连接正确；

步骤2：启动信号采集仪，设置通道参数，通道平衡清零，采用锤击法于激励位置施加瞬态载荷输入，待采集信号衰减平稳后分别获取并存储各组传感器的加速度时历衰减信号；

步骤3：基于Hilbert变换理论，将采集到的加速度时历衰减信号进行变换、解析、拟合处理，获得一次激励下待测结构的内损耗因子；

步骤4：激励位置不变，重复所述步骤2-3，得到单个激励位置多次激励下待测结构的平均内损耗因子；

步骤5：改变激励位置，重复所述步骤2-4，得到多个激励位置多次激励下待测结构的平均内损耗因子。

2.根据权利要求1所述的一种船舶典型结构内损耗因子快速测试方法，其特征在于：激励位置和加速度传感器的位置选取在待测结构板架几何中心、1/4及1/8的典型位置处，激励位置应能激起待测结构的前几阶模态，加速度传感器的布置应采集到的信号能反映待测结构整体的振动情况。

3.根据权利要求1或2所述的一种船舶典型结构内损耗因子快速测试方法，其特征在于：步骤3至5具体为：

(1)将采集到的待测构件振动加速度时历曲线，经自动或手动节选共振峰衰减曲线，应确保包含从共振峰至信号衰减平稳的完整过程曲线。

(2)通过Hilbert变换将振动加速度时历信号进行处理，获得待测构件振动加速度时历信号的解析信号，其计算公式如下：

x^(t)=H[x(t)]=x(t)*1πt=-1π∫-∞+∞x(τ)t-τdτ]]>

u(t)=x(t)+jx^(t)]]>

式中：*——卷积符号；H[x(t)]——Hilbert变换公式；x(t)——瞬态激励后的加速度时历信号；——Hilbert变换后的加速度时历信号；u(t)——加速度解析信号；

(3)将得到的加速度解析信号进行处理，得到加速度响应信号的包络，再对响应信号的包络进行对数变换，获得其衰减曲线，其计算公式如下：

A(t)=x(t)2+x^(t)2]]>

A(t)^=ln(A(t))]]>

式中：A(t)——响应信号的包络；——加速度响应信号的衰减曲线；

(4)对衰减曲线进行一次线性拟合，并获得衰减曲线斜率的绝对值，即为待测结构的结构阻尼η，将其除以圆频率ω即得到待测结构的阻尼比阻尼比的2倍即为被测试结构的内损耗因子ξ＝2ζ；

(5)重复(1)-(4)，得到多个激励位置多次激励下待测结构的平均内损耗因子为：

ξi=1j(ξi1+ξi2+ξi3+...+ξij)]]>

ξ‾=1n(ξ1+ξ2+ξ3+...+ξn)]]>

式中：ξ_ij——第i位置第j次激励时的结构内损耗因子；ξ_i——第i位置j次激励后结构的平均内损耗因子；——n个位置激励后结构的平均内损耗因子。