基于相似模型试验的导管架平台有限元模型修正

论文摘要

根据设计尺寸建立的有限元模型与实际结构之间不可避免地存在一定偏差,须根据试验测量数据对有限元模型进行必要的修正。基于相似原理设计制作完整平台和损伤平台的缩尺模型,开展模态试验;根据模态置信准则(MAC)评价试验模态数据和有限元计算数据的相关性。应用灵敏度分析方法对结构设计变量进行分级,以有效识别出平台结构中的待修正参数。针对含有未知损伤的海洋平台,采用结构参数的优化方法,识别损伤位置并实现损伤平台有限元模型的更新。结果表明:对于完整平台,修正后前六阶固有频率的误差均值由修正前的17.22%降至2.78%,修正后的有限元模型更接近试验结构;平台损伤后MAC显著降低,根据优化方法可准确定位出2个缺失构件的位置,且修正后固有频率的误差均值由25.94%降至4.79%。通过修正可为在役海洋平台安全评估提供一个准确的有限元模型。

论文目录

• 1 力锤激振下平台相似模型模态试验
•   1.1 平台相似模型的设计制作
•   1.2 模态试验装置及测点布置
•   1.3 模态参数辨识
• 2 缩尺平台有限元模型的模态计算及相关性分析
•   2.1 有限元模型的模态计算
•   2.2 模态置信准则及相关性分析
• 3 导管架有限元模型修正理论
•   3.1 有限元模型修正理论
•   3.2 灵敏度分析
•   3.3 考虑参数约束的优化分析法
• 4 导管架有限元模型修正结果及讨论
•   4.1 设计变量及灵敏度分析结果
•   4.2 基于灵敏度分析的有限元模型修正结果
•   4.3 基于优化设计的有限元模型修正结果
•   4.4 损伤导管架模型模态试验及有限元模型修正结果
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 林红,李萍,杨蕾,齐宝,陈新雅,陈国明

关键词: 导管架海洋平台,相似模型,模态试验,灵敏度分析,有限元模型修正

来源: 中国石油大学学报(自然科学版) 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心,中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,中国石油大学(华东)理学院

基金: 国家自然科学基金项目(51879272,51579246),中央高校基本科研业务费专项(18CX02074A)

分类号: TE951

页码: 113-122

总页数: 10

文件大小: 3776K

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