基于主元分析法的井架损伤定位研究

由于实测FRF频谱受到噪声污染和其它干扰因素的影响,数据变量间存在相关关系,直接利用这些数据进行井架的损伤识别很难实现。为此,提出了基于主元分析法和FRF的井架损伤识别方法。用实测FRF数据作为损伤识别的基本变量,用PCA方法和变量重构对FRF数据进行降维处理,用T2控制图分离异常数据,进而识别井架的损伤。井架测试试验结果显示,前5阶主元几乎包含了原始数据的全部信息特征,因此,用主元分析法对原始数据矩阵进行降维处理是可行的,尤其对噪声和非线性状态下井架的损伤识别有良好的适应性。

利用SAFI对井架损伤识别初探

海洋井架的结构损伤检验是关系到井架安全的重要指标,利用模态分析的方法暂时没有在井架检验中被应用。通过SAFI有限元分析软件模拟井架受损状态,并与原状态进行对比,有效的检查到井架受损情况。此次检验将对以后基于模态分析检验井架奠定了基础。

强震作用下损伤井架结构的力学演化规律

为了研究强震作用下损伤井架结构的力学演化规律,利用有限元建立某矿山井架结构的数值模型。在模型中,按15%失重率的梯度递增考虑井架立柱的局部损伤。首先对井架模型进行静力和模态分析,静力分析结果表明:随失重率的增加,井架结构损伤处应力和顶层最大位移均增大,并且呈现出二次函数关系;模态分析显示,在所选的失重率范围内,井架结构的局部损伤对其模态频率影响不大。接着对模型进行了强震作用下的动力分析,结果表明:随着地震波峰值加速度的增加,井架顶层最大位移、最大层间位移角和损伤处应力均呈现出线性增长。同时在地震波峰值加速度相同的情况下,失重率对井架结构顶层位移影响显著,和无损井架结构相比,结构顶层最大位移增幅达到76.89%。

结构损伤井架承载能力分析方法研究

目前对损伤井架承载能力研究方法存在一定的局限性,提出一种简便、科学的损伤处理方法——参考应力统一折减法,通过等效分析方法处理损伤缺陷,直接利用有限元软件ANSYS对结构损伤井架进行承载能力计算。通过现场井架承载能力评定,验证此损伤处理方法正确、简捷。