近日，我院刘秀全教授团队安全科学与工程学科博士研究生胡鹏基在隔水管振动监测研究方面取得重要进展，相关研究成果《基于倾角传感器的顶张式立管实时振动监测方法》（Real-time vibration monitoring method of the top-tensioned riser based on inclinometers）发表在《Marine Structures》。《Marine Structures》是海洋工程领域的国际顶级期刊，目前影响因子为5.1。论文第一作者为博士研究生胡鹏基，通讯作者为刘秀全教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和通讯单位，该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、工信部高技术船舶科研项目及“泰山学者”青年专家计划等项目的联合资助。
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以往基于加速度的振动监测方法通常存在不恰当的双重积分以及重力分量消除不充分等问题，导致在估算立管系统动态响应时精度较低。本文提出了一种利用倾角仪的新型三维振动监测方法，以更准确地估计动态响应。通过测量得到的倾角数据和立管节点的位移模态函数，实时重构立管系统的振动形态。进一步结合重构的动态响应，开发了倾角仪布置优化方法，以研究倾角仪位置和数量对重构精度的影响。通过立管动力学实验及多个数值算例验证了该方法的可行性。
隔水管系统的振动监测方案
倾角传感器布置优化流程
隔水管系统振动重建结果
结果表明，在立管节点弯曲较严重的区域，基于倾角的方法在重构动态响应时精度可能略有下降。为获得最佳监测精度，应将倾角仪布置在立管倾角变化更为显著的位置。该方法能够准确重建立管系统的动态响应，并具有优异的抗噪性能。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.marstruc.2026.104199
