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石油井架钢结构作为钻井过程中主要的承载设备，其安全性能影响重大。石油井架钢结构在长期服役过程中，各构件会出现不同程度的损伤，进而导致其安全性能和承载能力逐步降低，形成安全隐患。本文通过研究石油井架钢结构在不同载荷作用下的响应，依据结构低阶振动信息，采用HHT信号特征提取技术，提出了将IMF瞬时能量曲率和HHT边际谱幅值曲率作为损伤敏感性指标，对石油井架钢结构进行损伤识别的方法，并进行了仿真计算和实验分析。 应用有限元法对石油井架钢结构进行了轴向应力分析、模态分析及瞬态动力学分析，确定了最大轴向应力分布，得到了固有频率、振型及加速度响应等参数和动力学响应，为石油井架钢结构的信号特征提取和损伤识别提供了参考依据。 研究了HHT的基本理论及改进端点效应和模态混叠的方法。介绍了HHT的相关概念和理论，分析了EMD分解过程中产生端点效应及模态混叠现象的原因，采用三次光滑样条拟合的方法来改进端点效应，利用EEMD或带通滤波与EMD相结合的方法来解决模态混叠，为石油井架钢结构的信号特征提取奠定了理论基础。 探讨了基于HHT的石油井架钢结构信号特征提取方法。提出了基于IMF瞬时能量曲率和HHT边际谱幅值曲率的信号特征提取方法，分析了IMF瞬时能量曲率和HHT边际谱幅值曲率在不同载荷作用下的变化趋势，解决了石油井架钢结构在承受不同载荷工况时信号特征提取的问题。 对石油井架钢结构的损伤识别进行了仿真计算和实验分析。将石油井架钢结构损伤前后IMF瞬时能量曲率差值和HHT边际谱幅值曲率差值作为损伤敏感性指标，分析了损伤敏感性指标与损伤位置之间的关系，并考虑了噪声对损伤敏感性指标的影响；研究了损伤敏感性指标与损伤程度之间的关系，并结合BP神经网络，对单元的损伤程度进行了定量识别；进行了井架损伤位置模拟实验，验证了两种损伤敏感性指标识别不同损伤单元位置的可行性。