基于小波包变换的顶张力立管损伤识别

来源：振动与冲击杂志2025年第12期北京时间：

作者：李效民，张成强，李福恒lfh76@stu.ouc，李国顺

单位：中国海洋大学工程学院，山东 青岛266404

摘要：为了能快速准确定位顶张力立管（top tension riser,TTR）的损伤位置，避免立管损伤对经济和环境造成的危害。基于小波包变换提出了一种TTR损伤识别方法，通过分析TTR损伤前后的加速度动态响应，来提取其中所包含的结构随损伤演变的相关信息作为损伤特征。首先采用小波包分解将立管振动加速度信号分解为不同频段的小波包分量，然后计算各子频带的小波包能量并求和，利用二阶差分法求得小波包能量曲率。通过降低单元弹性模量的方法模拟损伤，将损伤前后的能量曲率差值作为立管损伤识别和定位的指标。针对具有不同损伤场景的TTR仿真模型开展研究，分析了噪声干扰、单元划分与局部质量变化对该方法损伤定位效果的影响。结果表明该方法能提供准确的立管损伤位置，对噪声的影响具有一定的抗干扰能力，并且不受单元划分的影响，对立管局部质量变化不敏感。<br>

关键词：顶张力立管（TTR）；小波包能量曲率差；损伤模拟；损伤识别