基于相似模型试验的导管架平台有限元模型修正

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.