基于改進(jìn)HVD的井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 15:21
大型井架鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中,并且通常情況下所處環(huán)境較為復(fù)雜。在長(zhǎng)時(shí)間戶外服役過(guò)程中,各結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)不同程度的損傷,進(jìn)而導(dǎo)致其安全性的下降,易造成大量人員及財(cái)產(chǎn)損失。因此研究在噪聲環(huán)境中不同載荷作用下的井架鋼結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號(hào),提出了兩種井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法:一是基于希爾伯特振動(dòng)分解(Hilbert Vibration Decomposition,HVD)邊際譜熵相對(duì)曲率的損傷識(shí)別方法,二是基于固有模態(tài)函數(shù)(Intrinsic Mode Function,IMF)瞬時(shí)幅值方差曲率值的損傷識(shí)別方法。并且通過(guò)仿真信號(hào)與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試信號(hào)驗(yàn)證了方法的有效性。首先,研究了鋼結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別所需的相關(guān)參數(shù),對(duì)實(shí)驗(yàn)室模型進(jìn)行了ANSYS有限元分析,得出了井架鋼結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特征參數(shù),為后續(xù)井架鋼結(jié)構(gòu)的信號(hào)特征提取提供了驗(yàn)證依據(jù)。其次,根據(jù)HVD的相關(guān)概念和理論,分析了HVD分解過(guò)程中產(chǎn)生端點(diǎn)效應(yīng)的原因。利用支持向量機(jī)和解析模態(tài)分解相結(jié)合的方法改善了HVD端點(diǎn)效應(yīng)問(wèn)題。采用了基于改進(jìn)HVD的井架鋼結(jié)構(gòu)信號(hào)特征提取方法。將HVD邊際譜熵相對(duì)曲率值和IMF瞬時(shí)幅值方差曲率值作為損傷指標(biāo),分析了兩種方法在不同載荷作...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
ZJ70井架鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛯?shí)物圖
第2章井架鋼結(jié)構(gòu)有限元模型的建立與分析-11-(1)模型建立過(guò)程中僅考慮井架主體結(jié)構(gòu),忽略井架的扶梯、天車臺(tái)、操作臺(tái)、指梁等附屬機(jī)構(gòu)對(duì)井架的影響;(2)將每部分的質(zhì)量集中分配在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上。(3)假設(shè)井架鋼結(jié)構(gòu)各桿件之間連接完好,處于無(wú)損傷狀態(tài);(4)井架與地面的連接節(jié)點(diǎn)處于全約束狀態(tài)。依據(jù)上文中對(duì)模型的簡(jiǎn)化與假設(shè)條件建立如圖2-3所示ZJ70型井架鋼結(jié)構(gòu)有限元模型。圖2-3ZJ70井架鋼結(jié)構(gòu)ANSYS有限元模型在ANSYS中根據(jù)圖2-1所示建模流程圖進(jìn)行如下操作,從而獲得用于有限元分析的數(shù)值模型。(1)建立模型:ZJ70型井架模型高約3m,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室井架鋼結(jié)構(gòu)模型的圖紙,建立ZJ70型井架鋼結(jié)構(gòu)的模型,其中井架鋼結(jié)構(gòu)的主要截面屬性如表2-1所示。
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-14-c)第三階振型d)第四階振型圖2-4ZJ70型井架鋼結(jié)構(gòu)有限元模型前四階振型表2-3ZJ70井架鋼結(jié)構(gòu)有限元模型前四階固有頻率振型階數(shù)頻率(Hz)117.53218.03338.67477.30
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模態(tài)參數(shù)靈敏度分析的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[J]. 閆天紅,王鳳山,姜民政,周國(guó)強(qiáng). 機(jī)械設(shè)計(jì). 2019(12)
[2]基于Hilbert-Huang變換提取語(yǔ)音信號(hào)共振峰方法研究[J]. 李國(guó)一,張正帥. 智能城市. 2019(20)
[3]海洋鉆修機(jī)井架安全承載實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用[J]. 呂濤,徐長(zhǎng)航,陳國(guó)明,劉紅兵,梁學(xué)滔,劉飛. 中國(guó)海上油氣. 2019(05)
[4]基于HHT算法與主軸功率信號(hào)的刀具磨損狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)[J]. 桂宇飛,官威,陳標(biāo),沈彬. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2019(05)
[5]電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)方法綜述[J]. 陳和洋,吳文宣,鄭文迪,晁武杰,唐志軍. 電氣技術(shù). 2019(09)
[6]基于改進(jìn)HHT的脈搏信號(hào)分析方法[J]. 況雪,李智,王勇軍,張紹榮. 計(jì)算機(jī)工程. 2019(09)
[7]基于固有頻率的梁結(jié)構(gòu)疲勞損傷演化規(guī)律[J]. 衛(wèi)軍,杜永瀟. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(08)
[8]基于索力模型修正的斜拉橋主梁損傷識(shí)別與驗(yàn)證[J]. 熊文,魯圣弟,席進(jìn),韋國(guó)志,端木詳永. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[9]一種從受迫振動(dòng)響應(yīng)提取動(dòng)力學(xué)參數(shù)方法的仿真分析[J]. 魏玉淼,張志利,常振軍,趙軍陽(yáng),李向陽(yáng). 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2019(04)
[10]基于模態(tài)柔度參數(shù)的連續(xù)梁橋損傷識(shí)別方法[J]. 申林,李萬(wàn)恒,趙尚傳. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(01)
博士論文
[1]基于動(dòng)力測(cè)試的橋梁損傷識(shí)別研究[D]. 尚鑫.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于EMD和小波變換的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究[D]. 石萬(wàn).鄭州大學(xué) 2019
[2]基于支持向量機(jī)的橋梁損傷識(shí)別研究[D]. 安平和.長(zhǎng)安大學(xué) 2019
本文編號(hào):2939956
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
ZJ70井架鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛯?shí)物圖
第2章井架鋼結(jié)構(gòu)有限元模型的建立與分析-11-(1)模型建立過(guò)程中僅考慮井架主體結(jié)構(gòu),忽略井架的扶梯、天車臺(tái)、操作臺(tái)、指梁等附屬機(jī)構(gòu)對(duì)井架的影響;(2)將每部分的質(zhì)量集中分配在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上。(3)假設(shè)井架鋼結(jié)構(gòu)各桿件之間連接完好,處于無(wú)損傷狀態(tài);(4)井架與地面的連接節(jié)點(diǎn)處于全約束狀態(tài)。依據(jù)上文中對(duì)模型的簡(jiǎn)化與假設(shè)條件建立如圖2-3所示ZJ70型井架鋼結(jié)構(gòu)有限元模型。圖2-3ZJ70井架鋼結(jié)構(gòu)ANSYS有限元模型在ANSYS中根據(jù)圖2-1所示建模流程圖進(jìn)行如下操作,從而獲得用于有限元分析的數(shù)值模型。(1)建立模型:ZJ70型井架模型高約3m,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室井架鋼結(jié)構(gòu)模型的圖紙,建立ZJ70型井架鋼結(jié)構(gòu)的模型,其中井架鋼結(jié)構(gòu)的主要截面屬性如表2-1所示。
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-14-c)第三階振型d)第四階振型圖2-4ZJ70型井架鋼結(jié)構(gòu)有限元模型前四階振型表2-3ZJ70井架鋼結(jié)構(gòu)有限元模型前四階固有頻率振型階數(shù)頻率(Hz)117.53218.03338.67477.30
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]海洋鉆修機(jī)井架安全承載實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用[J]. 呂濤,徐長(zhǎng)航,陳國(guó)明,劉紅兵,梁學(xué)滔,劉飛. 中國(guó)海上油氣. 2019(05)
[4]基于HHT算法與主軸功率信號(hào)的刀具磨損狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)[J]. 桂宇飛,官威,陳標(biāo),沈彬. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2019(05)
[5]電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)方法綜述[J]. 陳和洋,吳文宣,鄭文迪,晁武杰,唐志軍. 電氣技術(shù). 2019(09)
[6]基于改進(jìn)HHT的脈搏信號(hào)分析方法[J]. 況雪,李智,王勇軍,張紹榮. 計(jì)算機(jī)工程. 2019(09)
[7]基于固有頻率的梁結(jié)構(gòu)疲勞損傷演化規(guī)律[J]. 衛(wèi)軍,杜永瀟. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(08)
[8]基于索力模型修正的斜拉橋主梁損傷識(shí)別與驗(yàn)證[J]. 熊文,魯圣弟,席進(jìn),韋國(guó)志,端木詳永. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[9]一種從受迫振動(dòng)響應(yīng)提取動(dòng)力學(xué)參數(shù)方法的仿真分析[J]. 魏玉淼,張志利,常振軍,趙軍陽(yáng),李向陽(yáng). 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2019(04)
[10]基于模態(tài)柔度參數(shù)的連續(xù)梁橋損傷識(shí)別方法[J]. 申林,李萬(wàn)恒,趙尚傳. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(01)
博士論文
[1]基于動(dòng)力測(cè)試的橋梁損傷識(shí)別研究[D]. 尚鑫.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于EMD和小波變換的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究[D]. 石萬(wàn).鄭州大學(xué) 2019
[2]基于支持向量機(jī)的橋梁損傷識(shí)別研究[D]. 安平和.長(zhǎng)安大學(xué) 2019
本文編號(hào):2939956
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