一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统包括包括用户界面模块、地理数据模块、数值模拟模块、结果分析模块、可视化模块、安全与权限模块、模拟控制模块。用户界面模块提供参数设置、模拟启动和结果查看功能；地理数据模块负责处理海洋结构的地理数据；数值模拟模块执行实际的数值模拟，使用计算流体力学模拟爆破对海洋结构的影响；结果分析模块负责分析数值模拟的结果，生成爆破效果的可视化数值数据；可视化模块用于将模拟结果以可视化的方式展示给用户；安全与权限模块负责管理用户身份验证、权限控制和数据加密功能；模拟控制模块负责实际控制模拟的执行，调用数值模拟软件、协调不同模块之间的通信。信。信。

【技术实现步骤摘要】
一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统


[0001]本专利技术包括领域海洋结构检测领域、海洋数据记录领域、海洋结构砰击模拟领域，更具体地说，包括一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统；

技术介绍

[0002]近年来，随着计算机仿真和数据处理技术的迅猛发展，可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统成为可能。这一技术融合了高性能计算、计算流体力学(CFD)、结构分析和大数据处理，为海洋工程和结构安全领域带来了革命性的进展。借助先进的数值模拟方法，该系统能够精确模拟海洋环境中的砰击冲击效应，捕捉海洋结构物的动态响应、应力分布等关键参数。同时，结合数据记录和可视化技术，系统能够实时监测、记录和展示模拟过程和结果，为工程师、研究人员和决策者提供有价值的信息。这一技术发展背景在海洋工程、安全评估和设计优化等领域具有广阔的应用前景，为更安全、可靠和高效的海洋结构设计和运营提供了强有力的支持。
[0003]历史上，一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统受限于计算能力和数据处理技术的不足。早期的模拟方法局限于简化模型和低分辨率，难以准确捕捉复杂的流体
‑
结构相互作用。数据记录和分析能力有限，无法实时跟踪和记录关键参数。此外，缺乏有效的可视化手段，难以直观地展示模拟结果。这些技术限制限制了模拟系统在海洋工程和结构安全领域的应用，阻碍了深入理解和优化海洋结构砰击效应。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统，以解决上述
技术介绍
提出的问题：
[0005]一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统，其特征在于，所述一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统包括用户界面模块、地理数据模块、数值模拟模块、结果分析模块、可视化模块、安全与权限模块、模拟控制模块；
[0006]所述用户界面模块是一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统与用户交互的界面，提供参数设置、模拟启动和结果查看功能，包括图形用户界面和命令行界面；
[0007]所述地理数据模块负责处理海洋结构的地理数据，包括海底地形、海水属性、潮汐数据；
[0008]所述数值模拟模块执行实际的数值模拟，使用计算流体力学模拟爆破对海洋结构的影响；
[0009]所述结果分析模块负责分析数值模拟的结果，生成爆破效果的可视化数值数据，包括水流变化、应力分布；
[0010]所述可视化模块用于将模拟结果以可视化的方式展示给用户，包括动态模拟图像、图表和其他图形表示；
[0011]所述安全与权限模块负责管理用户身份验证、权限控制和数据加密功能；
[0012]所述模拟控制模块负责实际控制模拟的执行，包括调用数值模拟软件、协调不同模块之间的通信。
[0013]进一步的，所述用户界面模块是一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统与用户交互的界面，建立用于记录检测参数的海洋结构砰击模拟系统的用户界面模块；
[0014]所述用户界面模块使用Web技术和3D图形库，为用户提供沉浸式的三维海洋环境可视化；
[0015]用户在虚拟的海洋中导航、探索并设置爆破参数，实时观察爆破效果，并记录参数和观察结果；
[0016]所述用户界面模块在界面中集成实时模拟数据反馈，用户在模拟过程中即时观察和分析包括模拟波浪、流速、变形数据；
[0017]将用户界面扩展到移动设备，结合增强现实技术，在实际海洋环境中使用移动设备进行爆破模拟和参数记录，提供交互式学习模式；
[0018]所述用户界面模块允许多个用户同时访问一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统，进行协同模拟和参数记录；
[0019]用户实时共享模拟结果、观察数据和备注，引入语音识别和手势控制功能；
[0020]所述用户界面模块集成数据分析工具，在界面内分析模拟结果，生成图表、报告，支持数据导出。
[0021]进一步的，所述地理数据模块选择合适的地理数据源和格式，确定需要使用的卫星数据、测绘数据、公开数据集；
[0022]访问和获取所需的地理数据，通过数据提供商、API调用、文件下载方式获取数据；
[0023]对采集到的数据进行预处理和清洗，包括数据格式转换、坐标系转换、数据修复；
[0024]设计数据库结构，选择数据库管理系统，将预处理后的地理数据存储到数据库，建立索引加快数据检索速度；
[0025]创建地图可视化工具，使用地图库将地理数据在地图上展示出来；
[0026]进行数据更新和同步机制，设置定期更新任务和实时同步机制，集成GIS分析库，对地理数据进行空间分析、缓冲区分析操作；
[0027]进行数据导入功能，从外部数据源导入地理数据，提供数据导出功能；
[0028]验证地理数据的质量和准确性，进行数据比对和验证。
[0029]进一步的，所述数值模拟模块包括多个技术步骤，确定用于模拟海洋结构砰击效应的数值模拟方法，包括计算流体力学、有限元法；
[0030]所述数值模拟模块根据砰击目标的几何形状和特性，创建数值模型，包括模型的网格划分、边界条件；
[0031]确定所需的物理参数，包括流体的密度、粘度、材料特性，定义模拟参数，包括模拟时间步长、边界条件设置；
[0032]所述数值模拟模块根据所选数值模拟方法，进行数值求解，模拟砰击效应在海洋结构上的影响；
[0033]运行数值模拟，获取模拟结果，包括流场分布、应力分布；
[0034]所述数值模拟模块分析数值模拟结果，检查模拟效果和砰击效应的影响和现实情况的一致性，设计参数化模拟流程，一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统能够根据用户输入的检测参数自动进行模拟，根据参数的变化自动调整模拟参数，包括爆炸位置、强度，将数值模拟结果输出为可供用户理解和查看的格式，包括图表、图像、数值数据；
[0035]所述数值模拟模块使用并行计算技术加速数值模拟的运行，利用多核处理器和分布式计算环境，优化数值模拟的性能，实施错误处理机制，处理模拟中可能出现的错误、异常和奇异情况；
[0036]验证模拟的稳定性和收敛性，确保数值模拟结果的可靠性，集成数值模拟模块与用户界面模块。
[0037]进一步的，所述流体力学计算公式包括Navier
‑
Stokes方程、连续性方程、动量方程、涡量传输方程；
[0038]所述Navier
‑
Stokes方程描述了流体的运动和速度分布，对于三维不可压缩流体，所述Navier
‑
Stokes方程表示为
[0039][0040]所述Navier
‑
Stokes方程中，u表示速度矢量，ρ表示密度，p表示压力，μ表示动力粘度；
[0041]所述连续性方程用于描述流体的质量守恒，对于不可压缩流体，所述连续性方程表示为
[0042]ν1*A1＝ν2*A2＝Q本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统，其特征在于，所述一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统包括用户界面模块、地理数据模块、数值模拟模块、结果分析模块、可视化模块、安全与权限模块、模拟控制模块；所述用户界面模块可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统与用户交互的界面，提供参数设置、模拟启动和结果查看功能，包括图形用户界面和命令行界面；所述地理数据模块负责处理海洋结构的地理数据，包括海底地形、海水属性、潮汐数据；所述数值模拟模块执行实际的数值模拟，使用计算流体力学模拟爆破对海洋结构的影响；所述结果分析模块负责分析所述数值模拟的结果，生成爆破效果的可视化数值数据，包括水流变化、应力分布；所述可视化模块用于将模拟结果以可视化的方式展示给用户，包括动态模拟图像、图表和其他图形表示；所述安全与权限模块负责管理用户身份验证、权限控制和数据加密功能；所述模拟控制模块负责实际控制模拟的执行，包括调用数值模拟软件、协调不同模块之间的通信。2.根据权利要求1所述一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统，其特征在于，所述用户界面模块是一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统与用户交互的界面，建立用于记录检测参数的海洋结构砰击模拟系统的用户界面模块；所述用户界面模块使用Web技术和3D图形库，为用户提供沉浸式的三维海洋环境可视化；用户在虚拟的海洋中导航、探索并设置爆破参数，实时观察爆破效果，并记录参数和观察结果；所述用户界面模块在界面中集成实时模拟数据反馈，用户在模拟过程中即时观察和分析包括模拟波浪、流速、变形数据；将用户界面扩展到移动设备，结合增强现实技术，在实际海洋环境中使用移动设备进行爆破模拟和参数记录，提供交互式学习模式；所述用户界面模块允许多个用户同时访问一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统，进行协同模拟和参数记录；用户实时共享模拟结果、观察数据和备注，引入语音识别和手势控制功能；所述用户界面模块集成数据分析工具，在界面内分析模拟结果，生成图表、报告，支持数据导出。3.根据权利要求1所述一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统，其特征在于，所述地理数据模块选择合适的地理数据源和格式，确定需要使用的卫星数据、测绘数据、公开数据集；访问和获取所需的地理数据，通过数据提供商、API调用、文件下载方式获取数据；对采集到的数据进行预处理和清洗，包括数据格式转换、坐标系转换、数据修复；设计数据库结构，选择数据库管理系统，将预处理后的地理数据存储到数据库，建立索引加快数据检索速度；
创建地图可视化工具，使用地图库将地理数据在地图上展示出来；进行数据更新和同步机制，设置定期更新任务和实时同步机制，集成GIS分析库，对地理数据进行空间分析、缓冲区分析操作；进行数据导入功能，从外部数据源导入地理数据，提供数据导出功能；验证地理数据的质量和准确性，进行数据比对和验证。4.根据权利要求1所述一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统，其特征在于，所述数值模拟模块包括多个技术步骤，确定用于模拟海洋结构砰击效应的数值模拟方法，包括计算流体力学、有限元法；所述数值模拟模块根据砰击目标的几何形状和特性，创建数值模型，包括模型的网格划分、边界条件；确定所需的物理参数，包括流体的密度、粘度、材料特性，定义模拟参数，包括模拟时间步长、边界条件设置；所述数值模拟模块根据所选数值模拟方法，进行数值求解，模拟砰击效应在海洋结构上的影响；运行数值模拟，获取模拟结果，包括流场分布、应力分布；所述数值模拟模块分析数值模拟结果，检查模拟效果和砰击效应的影响和现实情况的一致性，设计参数化模拟流程，一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟系统能够根据用户输入的检测参数自动进行模拟，根据参数的变化自动调整模拟参数，包括爆炸位置、强度，将数值模拟结果输出为可供用户理解和查看的格式，包括图表、图像、数值数据；所述数值模拟模块使用并行计算技术加速数值模拟的运行，利用多核处理器和分布式计算环境，优化数值模拟的性能，实施错误处理机制，处理模拟中可能出现的错误、异常和奇异情况；验证模拟的稳定性和收敛性，确保数值模拟结果的可靠性，集成数值模拟模块与用户界面模块。5.据权利要求1所述一种可对检测参数进行记录的海洋结构砰击模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：左卫广，赵衡，任苏明，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：