一种二维及三维随机浮冰场数值建模方法及系统技术方案

技术编号:41580945 阅读:21 留言:0更新日期:2024-06-06 23:57
本发明专利技术属于数值建模技术领域,公开了一种二维及三维随机浮冰场数值建模方法及系统,包括:选定某海域浮冰尺寸统计分布参数和目标浮冰场密集度;根据确定的概率分布、目标密集度和浮冰场尺寸,采用均匀抽样算法和二分法确定浮冰尺寸抽样数组,以满足密集度要求;根据抽样数组,通过结合随机多边形构建算法、背景网格和重叠检查,以满足随机分布要求。本发明专利技术选取浮冰形状和尺寸两个典型的浮冰局部特征,用于指导浮冰场建模,有效消除共边、均匀和规则假设带来的不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数值建模,尤其涉及一种二维及三维随机浮冰场数值建模方法及系统


技术介绍

1、近年来,以极地为主要应用场景的冰区船舶与海洋工程装备存在重大需求。首先,北极油气资源丰富,储藏全球13%的石油和30%的天然气,其中北极圈附近的俄罗斯占有约58%的油气。其次,与苏伊士运河相比,北极航道可以节约40%航行距离,船舶排放和燃油消耗可以显著降低,北极航道所具备的天然优势正在吸引全球各国的积极参与。由此极大地推动了破冰船、极地科考船、极地运输船舶、冰区海洋工程船和海洋钻井平台等极地/冰区海洋工程装备的设计与开发。然而,北极恶劣的自然环境,海工结构遭遇到海冰、波浪、强风等多种环境载荷,对其设计与开发提出了极大的挑战。相较于常规水域,海冰带来的影响尤其显著,因此考虑海冰影响研究是冰区船舶与海洋结构物设计与开发的基础关键问题。浮冰作为一种典型冰况,在西北航道冰况中占比30%以上,且仍在逐年增加。因此,考虑浮冰冰况对海工结构物的影响是必要的,而准确进行浮冰景数值建模是前提。

2、浮冰场是由在某海域内一系列各种尺寸和形状的浮冰构成的场景。其中,海冰作为一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种二维及三维随机浮冰场数值建模方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的二维及三维随机浮冰场数值建模方法,其特征在于,所述步骤一,浮冰尺寸统计分布形式和参数确定,为以浮冰等效直径(Mean Calliper Diameter,MCD)为统计量的概率分布,即负指数幂函数,其概率分布表达式为:

3.根据权利要求1所述的二维及三维随机浮冰场数值建模方法,其特征在于,所述步骤二,基于逆累计分布函数的均匀抽样算法步骤包括:

4.根据权利要求1所述的二维及三维随机浮冰场数值建模方法,其特征在于,所述步骤三,单个随机非规则多边形构建算法步骤包括:...

【技术特征摘要】

1.一种二维及三维随机浮冰场数值建模方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的二维及三维随机浮冰场数值建模方法,其特征在于,所述步骤一,浮冰尺寸统计分布形式和参数确定,为以浮冰等效直径(mean calliper diameter,mcd)为统计量的概率分布,即负指数幂函数,其概率分布表达式为:

3.根据权利要求1所述的二维及三维随机浮冰场数值建模方法,其特征在于,所述步骤二,基于逆累计分布函数的均匀抽样算法步骤包括:

4.根据权利要求1所述的二维及三维随机浮冰场数值建模方法,其特征在于,所述步骤三,单个随机非规则多边形构建算法步骤包括:

5.根据权利要求1所述的二维及三维随机浮冰场数值建模方法,其特征在于,所述步骤三,系列非规则多...

【专利技术属性】
技术研发人员:轩慎宇詹成胜刘祖源冯佰威程细得常海超皮师瑜杜一航赵鸿儒任建国
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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