【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种试验数据快速处理方法及系统，尤其是一种长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法及系统,具体地说是适用于水弹性船模在长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法及系统。
技术介绍
1、现阶段,船舶设计向着大型化、轻量化、快速化方向发展，与此同时,会引起船舶结构固有振动频率降低和波浪遭遇频率增加，使得船舶水弹性效应更加突出，导致船舶在航行中受到严重的波浪诱导振动载荷影响。
2、船模的长峰不规则波试验,作为模拟船舶在真实海洋环境下对应海况浪级下的重要手段，也是评估船舶结构疲劳强度、极限强度的重要手段。对于同一长峰不规则波的试验工况，考虑试验水池场地等条件的约束，为保证试验船模在试验过程中遭遇有效的长峰不规则波个数，一般采用重复多个航次，直至使得船模遭遇波浪个数满足要求，形成了同一长峰不规则波工况下的多组试验数据。
3、对同一长峰不规则波工况下的多组试验数据，由于数据量较大，会给技术人员处理试验数据造成了极大的阻碍；与此同时，由于无法对试验数据进行快速处理，也即无法实现快速对试验的质量进行实时定量评估，甚至会进行长峰不规则波工况下的试验重复返工，造成试验开销上不必要人力、财力的浪费，难以满足实际的长峰不规则波试验需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法及系统，其能有效实现船模在长峰不规则波试验中试验数据的快速处理，提高试验效率，降低试验成本。
2、按照本专利技术提
3、获取在预设长峰不规则波工况下的试验数据集，其中，所述试验数据集包括多组试验数据，对任一组试验数据，包括波浪测量曲线以及在所述波浪测量曲线下的试验船模响应；
4、对试验数据集内的波浪测量曲线进行拼接重组，以形成拼接重组波浪时历数据，并基于所述拼接重组波浪时历数据生成在当前长峰不规则波下的水池波浪实测谱；
5、当上述生成的水池波浪实测谱与预设长峰不规则波的目标参数谱相一致时，基于形成拼接重组波浪时历数据的拼接重组方式，将试验船模响应内同一类型的响应数据分别进行拼接重组，以分别形成相应的拼接重组试验船模响应；
6、对所有的拼接重组试验船模响应，进行频谱分析以及时历信息统计，以在频谱分析后得到试验船模响应频谱信息，且在时历信息统计后得到试验数据统计特征信息。
7、所述波浪测量曲线包括在不同时刻下的波高；
8、试验船模响应包括船体运动响应和剖面载荷响应。
9、对波浪测量曲线进行拼接重组时，所述拼接重组方法包括：
10、对试验数据集内所有的试验数据按生成时间排序；
11、排序后，对任意相邻的两组试验数据，依次判断所述两组试验数据内波浪测量曲线的首尾段重叠状态，确定每组试验数据内波浪测量曲线的有效时间段；
12、依照上述排序顺序，将所有的有效时间段的波浪测量曲线进行拼接重组，以在拼接重组后形成拼接重组波浪时历数据。
13、将拼接重组波浪时历数据进行快速傅立叶变换，以在变换后生成水池波浪实测谱；
14、提取所述水池波浪实测谱的实测形状、实测谱值、实测峰频以及实测有义波高，并与目标参数谱比较，其中，
15、当水池波浪实测谱的实测形状与目标参数谱的曲线走势基本重合，且水池波浪实测谱的实测谱值、实测峰频、实测有义波高分别与目标参数谱的目标谱值、目标峰频、目标有义波高相应的差值均位于预设范围内时，则水池波浪实测谱与目标参数谱相一致。
16、水池波浪实测谱的实测谱值与目标参数谱的目标谱值的差值位于预设范围内时，则有：
17、水池波浪实测谱的实测谱值s(ω)大于0.15(ωp)，且δs(ω)/s(ω)小于20％，其中，(ωp)为水池波浪实测谱的峰频，δs(ω)为水池波浪实测谱的实测谱值与目标参数谱目标谱值的差值；
18、水池波浪实测谱的实测峰频与目标参数谱的目标峰频的差值位于预设范围内时，则有：
19、δωp/ωp小于5％，其中，δωp为水池波浪实测谱的实测峰频与目标参数谱目标峰频的差值；
20、水池波浪实测谱的实测有义波高与目标参数谱的目标有义波高的差值位于预设范围内时，则有：
21、δhw1/3/hw1/3小于5％，其中，hw1/3为目标有义波高，δhw1/3为水池波浪实测谱的实测有义波高与目标参数谱的目标有义波高的差值。
22、对任一拼接重组试验船模响应进行频谱分析时，所述频谱分析方法包括：
23、对所述拼接重组试验船模响应进行快速傅立叶变换，并在快速傅立叶变换后统计频谱的频率分布以及高频成份对应的主频率。
24、基于统计得到的频率分布，对试验船模响应进行低通滤波、带通滤波和/或高通滤波处理，以在滤波后得到低频试验船模响应的时历曲线、高频试验船模响应的时历曲线数据；
25、通过对低频试验船模响应的时历数据进行周期性幅值统计，以得到平均值；
26、对试验船模响应的非线性现象，对所述试验船模响应的中拱幅值以及中垂幅值分别统计；
27、通过对高频试验船模响应的时历数据进行周期性幅值统计，以得到高频试验船模响应的幅值。
28、对拼接重组试验船模响应的时历数据进行时历信息统计，以在周期性幅值统计后得到拼接重组试验船模响应相应的上跨零周期数、峰谷值、平均值、有义值、极大值以及方差。
29、对长峰不规则波试验中试验船模的剖面载荷响应，对所述剖面载荷响应的峰谷值的直方图进行weibull拟合；
30、在进行weibull拟合后，通过最小二乘法估计得到weibull分布的形状参数ξ与尺度参数α，其中，对weibull拟合，则有：
31、
32、其中，fs(s)为weibull分布密度函数，fs(s)为weibull分布函数，s为剖面载荷对应峰谷值的应力范围。
33、一种长峰不规则波试验中的试验数据快速处理系统，包括数据快速处理装置，其中，基于所述数据快速处理装置执行上述所述的试验数据快速处理方法。
34、本专利技术的优点：对试验数据集，通过将波浪测量曲线进行拼接重组，以形成拼接重组波浪时历数据，基于所述拼接重组波浪时历数据生成在当前长峰不规则波下的水池波浪实测谱；当上述生成的水池波浪实测谱与预设长峰不规则波的目标参数谱相一致时，基于形成拼接重组波浪时历数据的拼接重组方式，将试验船模响应内同一类型的响应数据分别进行拼接重组，以分别形成相应的拼接重组试验船模响应；
35、对所有的拼接重组试验船模响应，进行频谱分析以及时历信息统计，以在频谱分析后得到试验船模响应频谱信息，且在时历信息统计后得到试验数据统计特征信息，从而能效实现船模在长峰不规则波试验中试验数据的快速处理，满足长峰不规则波下的试验数据处理需求，提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，所述试验数据快速处理方法包括：
2.根据权利要求1所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是：所述波浪测量曲线包括在不同时刻下的波高；
3.根据权利要求1所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，对波浪测量曲线进行拼接重组时，所述拼接重组方法包括：
4.根据权利要求1所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，将拼接重组波浪时历数据进行快速傅立叶变换，以在变换后生成水池波浪实测谱；
5.根据权利要求4所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，水池波浪实测谱的实测谱值与目标参数谱的目标谱值的差值位于预设范围内时，则有：
6.根据权利要求1至5任一项所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，对任一拼接重组试验船模响应进行频谱分析时，所述频谱分析方法包括：
7.根据权利要求6所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，
8.根据权利要求1所述的长峰不规则波
9.根据权利要求6所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，对长峰不规则波试验中试验船模的剖面载荷响应，对所述剖面载荷响应的峰谷值的直方图进行Weibull拟合；
10.一种长峰不规则波试验中的试验数据快速处理系统，其特征是，包括数据快速处理装置，其中，基于所述数据快速处理装置执行上述权利要求1～权利要求9中任一项所述的试验数据快速处理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，所述试验数据快速处理方法包括：
2.根据权利要求1所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是：所述波浪测量曲线包括在不同时刻下的波高；
3.根据权利要求1所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，对波浪测量曲线进行拼接重组时，所述拼接重组方法包括：
4.根据权利要求1所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，将拼接重组波浪时历数据进行快速傅立叶变换，以在变换后生成水池波浪实测谱；
5.根据权利要求4所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是，水池波浪实测谱的实测谱值与目标参数谱的目标谱值的差值位于预设范围内时，则有：
6.根据权利要求1至5任一项所述的长峰不规则波试验中的试验数据快速处理方法，其特征是...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏子阳，倪歆韵，王琦彬，王思雨，屈毫拓，翟旭，许凌云，吴凡蕾，顾孟潇，温亮军，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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