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目前,很多前期设计使用的海洋平台在长期运行的过程中出现老化和损伤,或已经达到其服役寿命,对于邻近新发现的油气资源,这些老龄平台超期服役就不可避免。除此之外,由于设计施工不当或使用过程导致的损伤,可能使整个平台的安全性受到威胁,因此有必要对海洋平台进行定期或不定期健康状况评估,以保障生命财产的安全。当海洋平台出现损伤时,海洋结构固有特性会发生改变,具体表现在结构的固有频率和阻尼比等模态参数随之改变,因此准确识别模态参数对对结构损伤识别意义重大。本文对模态参数进行了以下几方面的研究：1.系统研究了傅里叶分析以及最小二乘复指数法(Prony法)、特征系统实现算法(ERA法)和随机子空间法(SSI法)等时域方法。傅里叶分析是频域法模态参数识别的基础,在模态识别领域具有举足轻重的地位。Prony法和ERA法是基于冲击激励响应的模态参数识别方法,SSI法是基于随机激励响应的识别方法。2.运用Cazdow理论和信号分解与重构法进行信号消噪研究。Cazdow理论是是基于截断奇异值分解的消噪方法,信号分解与重构法原本是用来提取信号中弱模态,本文将该方法运用于信号消噪。数值研究的结果表明两种方法都具有较好的消噪效果,信号分解与重构法对带宽的选择要求较高,带宽太大或太小都会产生较大误差。3.实施导管架物理模型冲击激励和随机激励实验,对响应进行模态参数识别研究。先进行数值研究,结果表明ERA法和SSI法能够准确识别出各阶模态频率和阻尼比,并且SSI法具有较好地抗噪声干扰能力。将ERA法和SSI法应用于导管架物理模型响应信号模态参数识别,进一步验证了ERA法对冲击激励响应信号的识别效果较好,SSI法对随机激励响应信号的识别效果较好。本文将信号分解与重构方法应用于信号消噪方面,取得较好的消噪效果；同时使用自主开发的模态识别软件《海洋结构模态识别及振动监测系统》(MIVDS)对实测数据进行分析,分析结果表明ERA法适用于冲击激励响应信号的模态参数识别,而SSI法适用于随机激励响应信号的模态参数识别。本文的研究结论对海洋结构实测信号的模态参数识别具有一定的参考意义,尤其是实测信号中包含大量噪声,以及不同激励条件下的模态参数识别。