闫天红 王维刚 赵海峰 周国强

东北石油大学机械科学与工程学院，大庆，163318

0 引言

我国现有362座导管架平台，其中106座平台已超过设计使用年限但还在继续服役。由于海洋环境的影响，导管架平台在服役期间会产生各种损伤，平台结构性能相比原设计时会发生变化。目前主要采用导管架水下结构部分节点损伤检测方法，并根据检测结果修改导管架原设计有限元模型进行强度核算。由于测点有限，所以不能准确真实地反映平台结构的实际情况。如果水下结构全部杆件和节点都进行检测，则费用将达几千万甚至上亿元，而且其结果也仅反映检测的当时。由此可见，当前平台结构监测及延寿的需求比以往任何时候更为迫切。

数字孪生技术是实现物理与数值模型高度融合的重要手段，2002年由GRIEVES等提出[1]，近年来在各个领域引起了极大的关注[2-4]。数字孪生是真实实体结构的数值模型，它不仅反映了实体结构的实际状态，同时还记录了实体结构随时间变化的数字线。

据有关案例介绍[5-7]，海上导管架平台的设计寿命一般为25年，但是通过长期的监测与全面的研究计算，其服役寿命可延长30%～400%。Ramboll公司于2006年首次将数字孪生技术应用于海上平台，其有效性已在INEO、TATAL和HESS的海上平台上得以验证[8-9]。

目前我国导管架平台结构监测大多偏于振动监测[10-11]，并以初始有限元模型设定的损伤特征计算获得的基频作为预警条件，海洋环境监测及结构应变监测的案例比较少。……