石油井架鋼結(jié)構(gòu)信號(hào)提取與損傷識(shí)別.pdf

1、石油井架鋼結(jié)構(gòu)作為鉆井過(guò)程中主要的承載設(shè)備，其安全性能影響重大。石油井架鋼結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期服役過(guò)程中，各構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷，進(jìn)而導(dǎo)致其安全性能和承載能力逐步降低，形成安全隱患。本文通過(guò)研究石油井架鋼結(jié)構(gòu)在不同載荷作用下的響應(yīng)，依據(jù)結(jié)構(gòu)低階振動(dòng)信息，采用HHT信號(hào)特征提取技術(shù)，提出了將IMF瞬時(shí)能量曲率和HHT邊際譜幅值曲率作為損傷敏感性指標(biāo)，對(duì)石油井架鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別的方法，并進(jìn)行了仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析。
　　應(yīng)用有限元法對(duì)石油井

2、架鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了軸向應(yīng)力分析、模態(tài)分析及瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，確定了最大軸向應(yīng)力分布，得到了固有頻率、振型及加速度響應(yīng)等參數(shù)和動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，為石油井架鋼結(jié)構(gòu)的信號(hào)特征提取和損傷識(shí)別提供了參考依據(jù)。
　　研究了HHT的基本理論及改進(jìn)端點(diǎn)效應(yīng)和模態(tài)混疊的方法。介紹了HHT的相關(guān)概念和理論，分析了EMD分解過(guò)程中產(chǎn)生端點(diǎn)效應(yīng)及模態(tài)混疊現(xiàn)象的原因，采用三次光滑樣條擬合的方法來(lái)改進(jìn)端點(diǎn)效應(yīng)，利用EEMD或帶通濾波與EMD相結(jié)合的方法來(lái)解決模態(tài)混疊，為

3、石油井架鋼結(jié)構(gòu)的信號(hào)特征提取奠定了理論基礎(chǔ)。
　　探討了基于HHT的石油井架鋼結(jié)構(gòu)信號(hào)特征提取方法。提出了基于IMF瞬時(shí)能量曲率和HHT邊際譜幅值曲率的信號(hào)特征提取方法，分析了IMF瞬時(shí)能量曲率和HHT邊際譜幅值曲率在不同載荷作用下的變化趨勢(shì)，解決了石油井架鋼結(jié)構(gòu)在承受不同載荷工況時(shí)信號(hào)特征提取的問(wèn)題。
　　對(duì)石油井架鋼結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別進(jìn)行了仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析。將石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷前后IMF瞬時(shí)能量曲率差值和HHT邊際譜幅值曲