本文關(guān)鍵詞：石油井架智能診斷與安全評(píng)估系統(tǒng)開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石油,號(hào)稱“工業(yè)血液”,在當(dāng)代的國(guó)民工業(yè)及生活中占據(jù)著不可替代的地位。一個(gè)國(guó)家的石油消耗量也業(yè)已成為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平的重要指標(biāo)。石油井架是石油開采過程中的重要設(shè)備,也是石油鉆機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵承載設(shè)備,它的安全性能直接影響到了鉆井作業(yè)及后續(xù)采油作業(yè)能否順利的進(jìn)行。因此,石油井架的損傷診斷與評(píng)估對(duì)石油產(chǎn)業(yè)工作至關(guān)重要�？紤]到目前對(duì)石油井架進(jìn)行損傷診斷及安全評(píng)估時(shí),多是應(yīng)用專業(yè)的工程分析軟件,復(fù)雜、應(yīng)用難度大、對(duì)非專業(yè)人士的界面友好度低,且在應(yīng)用之前準(zhǔn)備工作多,極為費(fèi)時(shí)。因此,針對(duì)石油井架開發(fā)專門的診斷與評(píng)估軟件是十分必要的。應(yīng)用VB.NET程序設(shè)計(jì)語言開發(fā)石油井架智能診斷與安全評(píng)估系統(tǒng),對(duì)確定的井架模型進(jìn)行分析及數(shù)據(jù)提取,對(duì)未知損傷進(jìn)行診斷及評(píng)估,保障石油井架在正常工況作業(yè)下安全性能。石油井架智能診斷與安全評(píng)估系統(tǒng)主要包含ANSYS參數(shù)化建模、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷與安全評(píng)估三個(gè)部分的內(nèi)容。ANSYS參數(shù)化建模部分通過輸入模型參數(shù),應(yīng)用系統(tǒng)編寫成命令流文件,然后應(yīng)用ANSYS進(jìn)行參數(shù)化建模并進(jìn)行計(jì)算與分析,得到損傷識(shí)別所需要的數(shù)據(jù)。智能診斷部分應(yīng)用ANSYS計(jì)算得到的結(jié)果數(shù)據(jù)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò),識(shí)別模擬數(shù)據(jù),得到損傷結(jié)果。安全評(píng)估部分應(yīng)用強(qiáng)度理論以及參數(shù)化建模與智能診斷部分得到的數(shù)據(jù)對(duì)損傷后的井架進(jìn)行評(píng)估,得到損傷井架的安全評(píng)估結(jié)果。石油井架智能診斷與安全評(píng)估系統(tǒng)可較為良好的完成損傷診斷與評(píng)估的目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：石油井架 參數(shù)化建模 智能診斷 安全評(píng)估 二次開發(fā)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE923
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題研究背景11
• 1.2 課題研究的目的及意義11-12
• 1.3 石油井架損傷診斷及安全研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 損傷研究12-13
• 1.3.2 基于強(qiáng)度的安全研究13-14
• 1.4 程序開發(fā)在石油井架安全中的應(yīng)用14
• 1.5 課題的研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 基于APDL語言的參數(shù)化建模16-33
• 2.1 參數(shù)化建模16-18
• 2.1.1 參數(shù)化思想16-17
• 2.1.2 參數(shù)化建模的基本流程17
• 2.1.3 APDL語言17-18
• 2.2 井架模型的簡(jiǎn)化18
• 2.3 ZJ70型石油井架實(shí)驗(yàn)室模型簡(jiǎn)介18-19
• 2.4 幾何模型的參數(shù)化建模19-21
• 2.4.1 關(guān)鍵點(diǎn)模型的建立20
• 2.4.2 線模型的建立20-21
• 2.5 有限元模型的參數(shù)化建模21-24
• 2.5.1 模型的材料屬性21-22
• 2.5.2 定義單元類型22-23
• 2.5.3 網(wǎng)格化分23-24
• 2.6 井架靜力學(xué)分析參數(shù)化建模24-27
• 2.6.1 靜力學(xué)分析概述24
• 2.6.2 靜力學(xué)分析基本原理24-26
• 2.6.3 載荷加載及約束條件26
• 2.6.4 分析結(jié)果26-27
• 2.7 井架模態(tài)分析參數(shù)化建模27-30
• 2.7.1 模態(tài)分析概述27-28
• 2.7.2 模態(tài)分析的理論基礎(chǔ)28
• 2.7.3 模態(tài)參數(shù)28-29
• 2.7.4 井架模型的模態(tài)分析29-30
• 2.8 損傷井架的參數(shù)化建模30-32
• 2.8.1 損傷井架的靜力學(xué)分析參數(shù)化建模31-32
• 2.8.2 損傷井架的模態(tài)分析參數(shù)化建模32
• 2.9 本章小結(jié)32-33
• 第3章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損傷智能診斷33-44
• 3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述33-35
• 3.1.1 神經(jīng)元模型33-34
• 3.1.2 激活函數(shù)類型34-35
• 3.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)35
• 3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型35-36
• 3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)36-37
• 3.3.1 五類基本的學(xué)習(xí)算法36-37
• 3.3.2 兩種學(xué)習(xí)方式37
• 3.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)37-38
• 3.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理38
• 3.6 智能診斷的識(shí)別方法38-43
• 3.6.1 模態(tài)參數(shù)識(shí)別38-39
• 3.6.2 基于頻率的損傷識(shí)別方法39
• 3.6.3 智能診斷實(shí)例39-43
• 3.7 本章小結(jié)43-44
• 第4章 基于強(qiáng)度理論的安全評(píng)估方法44-48
• 4.1 強(qiáng)度分析方法44
• 4.2 基于強(qiáng)度的石油井架安全評(píng)估44-45
• 4.3 確定校核的相關(guān)參數(shù)45-46
• 4.3.1 許用拉應(yīng)力45
• 4.3.2 許用壓應(yīng)力45
• 4.3.3 許用彎曲應(yīng)力45-46
• 4.4 ZJ70前立柱12號(hào)單元許用應(yīng)力46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第5章 軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)48-62
• 5.1 軟件設(shè)計(jì)及開發(fā)方法48-49
• 5.1.1 程序設(shè)計(jì)語言VB.NET48-49
• 5.1.2 設(shè)計(jì)方法的選用49
• 5.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)49
• 5.3 系統(tǒng)模塊及界面設(shè)計(jì)49-54
• 5.3.1 建模模塊50-51
• 5.3.2 分析模塊51-53
• 5.3.3 診斷模塊53-54
• 5.3.4 評(píng)估模塊54
• 5.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)54-57
• 5.4.1 系統(tǒng)傳輸設(shè)計(jì)選擇54-55
• 5.4.2 文本文件的訪問與關(guān)閉55-56
• 5.4.3 文本文件的輸入與讀取56
• 5.4.4 文件及文件夾的相關(guān)操作56-57
• 5.5 應(yīng)用實(shí)例57-61
• 5.6 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果66-67
• 致謝67

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