石油井架鋼結(jié)構(gòu)是油氣開采過程中主要起到承載作用的設(shè)備,由于石油井架鋼結(jié)構(gòu)長期處于復(fù)雜的野外工作環(huán)境,易出現(xiàn)裂紋等損傷問題,使其存在重大安全隱患引發(fā)安全事故。傳統(tǒng)損傷識別方法由于受到外部噪聲影響導(dǎo)致識別結(jié)果效率低、準(zhǔn)確度不高等問題。針對噪聲工況背景下石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識別問題,提出了兩種石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識別方法:基于HVD包絡(luò)譜瞬態(tài)能量曲率和基于AMD—HVD瞬態(tài)能量曲率冪函數(shù)的損傷識別方法。利用信號特征提取技術(shù)和結(jié)構(gòu)低階信息,將HVD包絡(luò)譜瞬態(tài)能量曲率和AMD-HVD瞬態(tài)能量曲率冪函數(shù)作為損傷敏感指標(biāo),完成識別。以ZJ70石油井架鋼結(jié)構(gòu)為例,通過損傷識別數(shù)值仿真,分析了兩種指標(biāo)對石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷敏感性;通過損傷識別實驗,驗證了該方法的可行性和準(zhǔn)確性。深入分析了HVD分解理論,通過仿真分析研究了噪聲對HVD的影響,將HVD主分量進(jìn)行包絡(luò)分析并提取主分量瞬態(tài)能量,將HVD包絡(luò)譜瞬態(tài)能量曲率作為損傷敏感指標(biāo),提出了HVD包絡(luò)譜瞬態(tài)能力曲率的損傷特征提取方法。研究了AMD理論,通過AMD與EMD仿真對比探討了噪聲對于AMD的影響,得出了AMD可以濾除部分噪聲。將AMD設(shè)計成帶通濾波器,實現(xiàn)... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 時域分析法研究動態(tài)
        1.2.2 頻域分析法研究動態(tài)
        1.2.3 時頻域分析法動態(tài)研究
        1.2.4 石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識別研究動態(tài)
    1.3 存在的問題及發(fā)展方向
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 基于HVD的損傷特征提取方法
    2.1 引言
    2.2 希爾伯特振動分解研究
        2.2.1 HVD理論
        2.2.2 HVD仿真分析
        2.2.3 噪聲對HVD影響分析
    2.3 基于HVD包絡(luò)譜瞬態(tài)能量曲率的井架損傷特征提取
        2.3.1 HVD包絡(luò)譜瞬時能量
        2.3.2 提取HVD包絡(luò)譜瞬態(tài)能量
        2.3.3 計算HVD包絡(luò)譜瞬態(tài)能量曲率
        2.3.4 仿真算例
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于AMD-HVD的損傷特征提取方法
    3.1 引言
    3.2 解析模態(tài)分解研究
        3.2.1 AMD理論
        3.2.2 AMD仿真分析
        3.2.3 噪聲對AMD影響分析
    3.3 基于AMD—HVD瞬態(tài)曲率冪函數(shù)的井架損傷特征提取
        3.3.1 AMD帶通濾波
        3.3.2 AMD-HVD瞬態(tài)能量
        3.3.3 提取AMD-HVD瞬態(tài)能量
        3.3.4 計算AMD-HVD瞬態(tài)能量曲率冪函數(shù)
        3.3.5 仿真算例
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于時頻分析法的石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識別仿真研究
    4.1 引言
    4.2 ZJ70石油井架鋼結(jié)構(gòu)實驗?zāi)Ｐ徒＜胺治?br>        4.2.1 ZJ70石油井架鋼結(jié)構(gòu)有限元建模
        4.2.2 ZJ70石油井架鋼結(jié)構(gòu)模型模態(tài)分析
        4.2.3 ZJ70石油井架鋼結(jié)構(gòu)模型瞬態(tài)動力學(xué)分析
    4.3 基于HVD的石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識別仿真
        4.3.1 基于HVD的損傷識別仿真工況設(shè)計
        4.3.2 基于HVD包絡(luò)譜瞬態(tài)能量曲率的損傷位置識別
    4.4 基于AMD—HVD的石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識別仿真
        4.4.1 基于AMD—HVD的損傷識別仿真工況設(shè)計
        4.4.2 基于AMD—HVD瞬態(tài)能量曲率冪函數(shù)的損傷識別位置
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于時頻分析法的石油井架鋼結(jié)構(gòu)損傷識別實驗分析
    5.1 引言
    5.2 實驗設(shè)備及實驗?zāi)Ｐ?br>        5.2.1 實驗設(shè)備
        5.2.2 實驗?zāi)Ｐ?br>    5.3 損傷模擬及傳感器布置
        5.3.1 井架損傷模擬
        5.3.2 傳感器布置
    5.4 基于HVD的損傷實驗分析
        5.4.1 損傷工況實驗設(shè)計
        5.4.2 實驗信號采集及分析
        5.4.3 提取敏感損傷指標(biāo)
        5.4.4 基于HVD包絡(luò)譜瞬態(tài)能量曲率損傷識別實驗結(jié)果分析
    5.5 基于AMD—HVD的損傷實驗分析
        5.5.1 損傷工況實驗設(shè)計
        5.5.2 實驗信號采集及分析
        5.5.3 提取敏感損傷指標(biāo)
        5.5.4 基于AMD—HVD瞬態(tài)能量曲率冪函數(shù)損傷識別實驗結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]基于多重重疊技術(shù)的振動信號頻譜分析方法研究[J]. 顏丙生,趙俊杰,湯寶平.  振動與沖擊. 2017(16)
[5]基于AMD和自適應(yīng)隨機共振的旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方法研究[J]. 時培明,蘇翠嬌,趙娜,韓東穎,田廣軍.  計量學(xué)報. 2017(01)
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[7]基于解析模態(tài)分解和希爾伯特變換的模態(tài)參數(shù)辨識新方法[J]. 李晶,曹登慶,劉紹奎,余天虎,王慶洋.  振動與沖擊. 2016(01)
[8]基于GA的自適應(yīng)最稀疏時頻分析方法及應(yīng)用[J]. 李寶慶,程軍圣,吳占濤,彭延峰.  中國機械工程. 2016(01)
[9]基于改進(jìn)的希爾伯特振動分解的機械故障診斷方法研究[J]. 唐貴基,龐彬.  振動與沖擊. 2015(03)
[10]希爾伯特振動分解在滾動軸承故障診斷中應(yīng)用[J]. 朱可恒,宋希庚,薛冬新.  振動與沖擊. 2014(14)

碩士論文
[1]基于Hilbert-Huang的井架損傷識別研究[D]. 姜治明.大慶石油學(xué)院 2010



本文編號：3033497