考虑腐蚀和冲刷的海洋平台损伤识别

林星文，王德禹

(1. 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240；2. 高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240)

考虑腐蚀和冲刷的海洋平台损伤识别

林星文1, 2，王德禹1, 2

(1. 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240；2. 高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240)

以某导管架平台为模型，对分别存在腐蚀和桩基冲刷影响的结构进行模态分析，表明在腐蚀和桩基冲刷的影响下海洋平台的模态参数有明显的时变效应。基于频率变化和神经网络算法的损伤识别方法有较好的记忆能力和泛化能力，可准确识别结构损伤程度。忽略腐蚀和桩基冲刷的影响，基于神经网络算法的损伤识别结果产生较大误差，难以对损伤程度实现有效识别。考虑腐蚀和桩基冲刷影响，提出基于神经网络算法的海洋平台损伤识别方法的改进方案。数值研究表明，改进方法识别误差很小，可对损伤程度实现有效识别。

频率变化；神经网络；腐蚀；冲刷；损伤识别；海洋平台

Abstract: Modal analysis of an offshore platform model under corrosion and scour condition respectively indicates that modal parameters are time varying. The damage identification method based on frequency change and neural network algorithm can precisely calculate damage severity for processing favorable recollection and externalization capacity. Neglecting the impact of corrosion and scour condition, valid damage severity calculation is hard to achieve as the results generated by neural network contain considerable errors. To consider the impact of corrosion and scour condition, an improvement for the neural network algorithm based damage identification method of offshore platform is proposed. Numerical analysis shows that the improved method is accurate enough to identify damage severity.

Keywords: frequency change; neural network; corrosion; scour; damage identification; offshore platform

海洋平台是近海油气资源开发的基础设施，其所处环境恶劣，服役时间长，平台结构容易发生损伤。平台结构一旦发生失效破坏，其带来的生命和财产损失是难以估量的。海洋平台损伤检测技术可以实现损伤定位以及损伤程度定量识别，对降低平台维护费用及保障生命财产安全有重要意义。

国内外学者对海洋平台的损伤识别方法进行了丰富而卓有成效的研究。刁延松等[1]提出了基于频率变化的神经网络的海洋平台分类多重损伤诊断方法，有效实现了结构损伤定位和损伤程度识别。……