一种大型船体结构应力场的构建方法技术

技术编号:41854410 阅读:19 留言:0更新日期:2024-06-27 18:30
本发明专利技术公开了一种大型船体结构应力场的构建方法,包括:将船体结构所受的不规则波载荷分解为有限个基础规则波载荷;基于切比雪夫多项式确定不规则波波长与船长的关系,并利用色散方程确定基础规则波周期;将基础规则波作用下的船体应力场视为基础应力场,对传感器位置进行优化,利用优化后的传感器位置建立优化的应力场重构数学模型;利用传感器监测到的船体数据反演规则波载荷的组合系数;根据线性叠加原理,利用规则波组合系数和基础规则波作用下的船体应力场合成船体的实际应力场。本发明专利技术中的规则波载荷分解方法和测点优化方法,能够有效降低应力场重构数学模型的维度和病态程度,从而降低计算量,提高识别精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶建模,特别涉及一种大型船体结构应力场的构建方法


技术介绍

1、在船舶工程领域的早期,船体结构的监测技术相对简单,主要是通过传感器监测结构特定位置的应变或应力响应,用于评估结构强度。

2、随着船体监测技术的不断进步,虚拟船体监测和仪器化船体监测成为两种主要趋势。虚拟船体监测是一种将船上监测数据和海浪后测数据相结合的技术。该方法使用海浪后测数据、船舶轨迹信息和应力传递函数准确地再现出船体结构某些位置的应力谱,对于结构的疲劳评估十分有利。虚拟监测技术只需要非常少量的传感器就能够估计船体的历史应力和累计疲劳损伤,主要问题在于确保其后测数据来源的可靠性,并且有些时候后测数据难以获取。

3、相比之下,仪器化船体监测方案往往需要布置大量长期服役的结构传感器对船体进行详细监测,无需外部数据来源,仅通过分析结构监测信息识别当前所遭受的环境载荷以获取结构的应力状态。目前,利用船体响应数据识别环境载荷主要有两种思路,一种是波浪方向谱识别,另一种是船体梁的弯矩/扭矩识别。

4、在现有的海浪方向谱识别研究中,船舶的运动和加速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,在所述将船体结构所受的不规则波载荷分解为有限个基础规则波载荷中,船体结构所受的不规则波载荷可以表示为:

3.如权利要求2所述的大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,所述基于切比雪夫多项式确定不规则波波长与船长的关系包括:

4.如权利要求3所述的大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,在利用色散方程确定基础规则波周期中,所述色散方程可以表示为:

5.如权利要求4所述的大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,在利用色...

【技术特征摘要】

1.一种大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,在所述将船体结构所受的不规则波载荷分解为有限个基础规则波载荷中,船体结构所受的不规则波载荷可以表示为:

3.如权利要求2所述的大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,所述基于切比雪夫多项式确定不规则波波长与船长的关系包括:

4.如权利要求3所述的大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,在利用色散方程确定基础规则波周期中,所述色散方程可以表示为:

5.如权利要求4所述的大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,在利用色散方程确定基础规则波周期中,波周期与波长之间的关系表示为:

6.如权利要求5所述的大型船体结构应力场的构建方法,其特征在于,在利用传感器监测到的船体数据反演规则波载荷的组合系数中,传感器监测到的结构应变响应可以表示为:

7.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:张猛马福萱张昆龙谭文龙许卫东孙良晖谢耀国曲先强崔洪斌刘红兵
申请(专利权)人:烟台哈尔滨工程大学研究院
类型:发明
国别省市:

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