【摘要】：石油井架鋼結(jié)構(gòu)作為鉆井過程中的重要承載設(shè)備,使用相當(dāng)廣泛,作用也很重大。但在復(fù)雜的工程環(huán)境中,由于承受巨大外力,加之環(huán)境腐蝕,在拆裝和使用過程中不可避免地會出現(xiàn)損傷,對人身和財產(chǎn)安全產(chǎn)生很大隱患,因此盡早判斷出石油井架鋼結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)是十分必要的�；谡駝禹憫�(yīng)來識別損傷是一種常見的損傷識別方法,但在實際采集振動信號過程中,由于工程中強烈的背景噪聲的影響,使得通過弱信號來識別損傷變得困難,因此本文提出了基于隨機共振的石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識別方法。首先研究了隨機共振基本理論,從一階非線性Duffing方程的角度描述了隨機共振現(xiàn)象的動力學(xué)機理。接著研究了隨機共振的系統(tǒng)參數(shù)、噪聲強度和信號參數(shù)對隨機共振的影響,并結(jié)合二次采樣法,實現(xiàn)了對噪聲環(huán)境中石油井架鋼結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)的提取。提出了隨機共振與瞬時能量曲率差值相結(jié)合的損傷識別方法,通過隨機共振識別出強噪聲背景下石油井架鋼結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)的固有頻率,以此確定帶通濾波的截止頻率,濾去噪聲后進行經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解,計算損傷前后的1階IMF瞬時能量曲率差值作為損傷指標(biāo)。通過對有限元模型的損傷工況設(shè)計,對用此方法進行損傷識別做了仿真研究,從理論上驗證了該方法的可行性。以石油井架鋼結(jié)構(gòu)實驗室模型為研究對象,利用加速度傳感器和信號采集系統(tǒng)采集了損傷前后的石油井架鋼結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng),并按照理論方法計算了相應(yīng)的損傷指標(biāo),并對實驗結(jié)果與實際損傷進行了對比分析,在實驗中驗證了該方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TE923

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本文編號：2778290