基于粗糙集理論的海洋平臺損傷檢測.pdf

1、鋼制導管架海洋平臺是目前海上油田使用最廣泛的一種平臺,管節(jié)點作為其最重要的組成部分,變形與裂紋擴展是導致其結構失效的重要原因。聲發(fā)射技術作為一種新型的無損檢測手段,可以實現(xiàn)對缺陷的動態(tài)監(jiān)測以及損傷狀態(tài)的預測。同時粗糙理論作為一種新的處理不完備數(shù)據(jù)的數(shù)學處理方法提出之后作為刻畫信息系統(tǒng)不完整性、不確定性的工具,粗糙集理論能夠在不完備的信息系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)有價值的信息,具有去除系統(tǒng)冗余信息的能力,為正確的決策提供必要的指導。
　　本文的研究

2、方法是利用聲發(fā)射技術監(jiān)測裂紋發(fā)展過程,結合信號處理方法與粗糙集理論,探索其發(fā)展規(guī)律,實現(xiàn)對管節(jié)點裂紋發(fā)展狀態(tài)的識別。
　　因此,本文首先對粗糙集的基本理論做出了詳細的闡述。詳細介紹了粗糙集理論中的研究領域與基本概念與方法。
　　其次,本文在對材料受到外載荷時產(chǎn)生聲發(fā)射信號原理進行研究的基礎上,并考慮了海洋平臺管節(jié)點在實際工作時的所受到的載荷情況,設計了疲勞實驗來模擬海洋平臺管節(jié)點在實際應用中所受到的載荷,并在實驗實時采集裂紋

3、發(fā)展過程的聲發(fā)射信號,提取不同階段的信號特征,并分析了加載過程中隨著試件內部能量積累的程度與聲發(fā)射信號變化之間的關系,解釋了突發(fā)型聲發(fā)射信號產(chǎn)生的原因。
　　最后針對疲勞裂紋聲發(fā)射信號的非平穩(wěn)突發(fā)性特征,提出將EMD與希爾伯特算法應用于疲勞裂紋的聲發(fā)射信號特征分析中,通過邊際譜與希爾伯特譜分析出能量發(fā)生突變與頻率之間的關系。用EMD方法將疲勞裂紋發(fā)射信號自適應分解為一簇本征模態(tài)函數(shù)(IMF)后,對各階分解后的信號進行FFT分析,找