摘要：在海洋平台结构的无损检测中,现有文献要么仅探讨无损检测新技术在工程中的应用而无后续的断裂力学分析,要么仅采用有限元方法进行构件的断裂参量计算而无检测试验。鉴于此,基于交流电磁场技术对平台钻机底座关键部位焊缝进行表面缺陷的快速检测,通过磁场信号特征提取识别出裂纹缺陷,并分析裂纹产生的原因。在此基础上,采用有限元方法对裂纹所在结构进行三维实体建模与断裂力学分析,数值模拟应力强度因子（SIF）与裂纹长度之间的关系,并最终选取Paris公式确定疲劳裂纹扩展寿命。由计算结果可知,当钻井载荷循环84 012 124次后,在初始裂纹的基础上又往前扩展了67.987 2 mm。按钻机工作时给定的转速125 r/min,即频率为2.083 Hz计算,可连续工作约466.6 d。此时,裂纹已经完全穿透基梁的加强板和翼缘,基梁将会产生失稳扩展而很快断裂。研究结果可为平台钻机底座维修加固计划的制定提供科学依据。

关键词：海洋平台 钻机底座 交流电磁场 有限元法 裂纹扩展 

单位：上海石油天然气有限公司; 上海市长宁区200335; 东北石油大学机械科学与工程学院