一种全垫升气垫船压力场反演方法及系统技术方案

本发明专利技术属于实船监测技术领域，公开了一种全垫升气垫船压力场反演方法及系统

【技术实现步骤摘要】
一种全垫升气垫船压力场反演方法及系统


[0001]本专利技术属于实船监测
，尤其涉及一种全垫升气垫船压力场反演方法及系统
。

技术介绍

[0002]结构的安全性是保证船舶正常营运的基础
。
船舶结构直接设计法中的首要问题是应该而且必须根据载荷第一原则全面考虑
。
所谓“第一原则”是指，在结构设计中首先要合理确定作用于船舶梁和局部结构上实际可能的动态载荷和最大载荷
。
[0003]排水式船舶的船舶直接计算法指的是基于船舶势流理论确定外载荷，将载荷施加在船舶湿表面，进行结构直接计算
。
目前市面上没有可用于实际工程计算的气垫船结构直接计算外载荷确定方法
。
[0004]全垫升式气垫船不同于常规排水式船舶，它是由风机向气室内注入空气，从而形成气垫，它的升力来源于气垫向上的总压力
。
排水式船舶计算载荷的方式，如船舶势流理论，并不能适用于气垫船；若采用一般的计算流体力学
(CFD)
技术，由于气垫船结构与环境载荷相对复杂，建模任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种全垫升气垫船压力场反演方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1
，基于气垫船静力平衡方程求解左前气室
、
右前气室
、
左后气室
、
右后气室静压强，对水池拖曳试验的模型或实际海域垫态航行的实船三个特征位置加速度响应进行采集，所述三个特征位置包括重心处
、
船艏
、
船侧；
S2
，通过船舶运动学理论，将三个特征位置的加速度响应转化为三个运动自由度的加速度响应；所述三个运动自由度包括升沉
、
纵摇
、
横摇；
S3
，基于气垫船动力平衡方程，求解气垫船气室动压强
。2.
根据权利要求1所述的全垫升气垫船压力场反演方法，其特征在于，在步骤
S1
中，基于气垫船静力平衡方程求解左前气室
、
右前气室
、
左后气室
、
右后气室静压强包括：以气垫船模型重心为原点，建立直角坐标系
GXYZ
，求解气室静压强：
A
N
P
static
＝
W
M
其中，
A
N
为气垫几何矩阵，
P
static
为气室静压强向量，
W
M
为初始重量向量；表达式分别为：为初始重量向量；表达式分别为：为初始重量向量；表达式分别为：式中，
M,M
y
,M
x
分别为气垫船质量
、
初始纵摇力矩和横摇力矩，
g
为重力加速度，
A
C11
,A
C12
,A
C21
,A
C22
分别表示左前气室
、
右前气室
、
左后气室
、
右后气室的面积，
P
s11
,P
s12
,P
s21
,P
s22
分别表示左前气室
、
右前气室
、
左后气室
、
右后气室的静压强，
x
c11
,x
c12
,x
c21
,x
c22
分别表示左前气室
、
右前气室
、
左后气室
、
右后气室的形心横坐标，
y
c11
,y
c12
,y
c21
,y
c22
分别表示左前气室
、
右前气室
、
左后气室
、
右后气室的形心纵坐标；基于静力平衡方程，气垫几何矩阵
、
初始重量向量为已知量，求解气室静压强向量
。3.
根据权利要求1所述的全垫升气垫船压力场反演方法，其特征在于，在步骤
S1
中，对水池拖曳试验的模型或实际海域垫态航行的实船三个特征位置加速度响应进行采集包括：在重心
G、
坐标轴
GX
和
GY
上设置加速度传感器，坐标轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：左志华，周学谦，任慧龙，李辉，刘宁，凌瑞，孙士丽，杨旭东，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学青岛船舶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：