基于動(dòng)力分析的K型石油井架結(jié)構(gòu)損傷實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、石油井架是石油鉆井系統(tǒng)的重要設(shè)備,由于長(zhǎng)期在野外惡劣的環(huán)境下使用,在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生局部損傷或整體損傷等缺陷,成為安全生產(chǎn)中的事故隱患.目前檢測(cè)采用的應(yīng)力測(cè)試與計(jì)算機(jī)仿真的方法有一定的局限性,研究科學(xué)、簡(jiǎn)捷、適用的檢測(cè)方法與技術(shù),提高石油井架承載能力檢測(cè)與安全評(píng)價(jià)水平,具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值和重要的實(shí)際意義.基于動(dòng)力學(xué)方法的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別是結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究的熱點(diǎn)問題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這個(gè)方向已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究.隨著模態(tài)分析技術(shù)和診斷測(cè)試技術(shù)的飛速發(fā)展

2、,基于動(dòng)力學(xué)方法的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別也取得了很多成果.目前的結(jié)構(gòu)物理參數(shù)識(shí)別方法基本上都同時(shí)識(shí)別結(jié)構(gòu)變化的位置和變化的程度,這樣做既增加了識(shí)別的難度,同時(shí)又使識(shí)別具有盲目性.因此,可以按照兩階段法的思想,將損傷位置和損傷程度分別進(jìn)行.利用整體層次上的檢測(cè),大致判定結(jié)構(gòu)損傷的位置,然后對(duì)結(jié)構(gòu)可能的損傷部位進(jìn)行局部構(gòu)件檢測(cè).本文總結(jié)了近幾年來結(jié)構(gòu)損傷的研究狀況,系統(tǒng)地闡述了結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)的概念.論述了結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的現(xiàn)狀,并對(duì)有關(guān)損傷診斷的一些方法進(jìn)

3、行了評(píng)價(jià),這些方法包括:曲率模態(tài)、應(yīng)變模態(tài)、模態(tài)振型、柔度矩陣、剛度矩陣、小波分析等等.根據(jù)JJ160/41-K型井架的基本結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn),按相似理論建立了JJ160/41-K型井架實(shí)體模型,對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行了有限元分析.結(jié)果表明,井架模型在局部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)整體的固有頻率發(fā)生改變.討論了三種僅與損傷位置有關(guān)的頻率指紋對(duì)損傷定位的通用性,建立了JJ160/41-K型井架模型的頻率指紋曲線.通過對(duì)模型井架模態(tài)的實(shí)測(cè)與理論研究,結(jié)果表明,井架