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石油钻机井架作为原油钻采系统设备中的重要组成之一,由于其现场环境恶劣,工况相对复杂,因此会出现各种缺陷和损伤,如局部杆件弯曲、载荷偏移等,这些损伤的出现都会使井架的性能降低,使其难以满足设计时的载荷要求,很容易出现安全事故。为了安全科学的生产,必须对井架在承载后产生的形变进行测量分析,用分析结果对井架的承载能力进行评估。传统的测量方法是应用静态应变测试系统,但在井架形变测量时存在测量点有限、操作繁琐、温度适应性差等缺点。针对上述缺点,本论文采用数字散斑相关法对井架形变进行测量。通过对模型井架平台试验结果表明,采用数字散斑相关法得到的形变曲线具有连续性和时效性,对井架在实际工况下的受力分析及井架结构设计有很大帮助。本文所做的主要工作以及取得的主要成果如下: (1)就目前传统钻机井架形变的测量方式进行分析归纳。针对数字散斑相关法的测量原理及系统组成进行研究,就其相关搜索法、整像素搜索及亚像素重建的理论公式进行推导。 (2)建立钻机井架模型的形变测量系统。根据针孔成像原理,对由钻机井架、摄像机、数字散斑图像在世界坐标系、摄像机坐标系和图像平面坐标系之间的坐标变换进行推导,得出钻机井架上点坐标的变换关系。 (3)应用MATLAB软件进行搜索算法程序编写,编写出相关前期处理的高通高斯滤波程序、搜索主程序及配套的子程序。对实验数据进行整理分析,实验结果表明本文提出的数字散斑相关法对钻机井架的形变测量能够达到预期效果。