王　晗， 王晓梅， 徐　蒙， 刘晓峰

(天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室， 天津 300072)



基于Hilbert-Huang变换的海洋平台结构损伤识别研究

王晗， 王晓梅， 徐蒙， 刘晓峰

(天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室， 天津 300072)

摘要：海洋平台在服役期间，由于各种因素的影响会出现不同程度的损伤，这些损伤不断累积，对结构安全造成了极大威胁。利用通用有限元分析软件ANSYS对波流联合作用下的导管架平台模型进行瞬态动力学分析，通过MATLAB编程实现对动力响应信号的Hilbert-Huang变换，得到信号的固有模态函数(IMF)、Hilbert谱和Hilbert边际谱。提出以损伤前后信号Hilbert边际谱置信度作为损伤指标，分析对比不同损伤程度下该损伤指标的有效性，并探讨了采样数据长度和波浪参数对该损伤指标的影响。研究结果可以为后续研究和工程应用提供参考。

关键词：固定式海洋平台；损伤识别；Hilbert-Huang变换；Hilbert边际谱；ANSYS

0引言

海洋平台在服役期间，由于各种因素的影响会出现不同程度的损伤。为了确保海洋平台结构在长期作业过程中的安全可靠性，需要定期对在位作业的平台进行结构健康检测，也就是对其进行结构损伤识别。传统的检测方法主要有声波或超声波法、磁场检测法、X射线检测法和电涡流检测法[1]，这些方法受限于海洋环境的复杂性，对石油平台结构的损伤诊断费时费力，且价格昂贵。对于海上石油平台这样复杂的大尺度结构物的损伤检测，采用基于振动的损伤识别法是最具发展前景的结构损伤检测技术[2]。……