[發明專利]三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測方法及系統

在審

• 申請號: 201810827356.0
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109141797A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 樓云鋒;金先龍;馬志強;李俊杰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

三維幾何參數提供步驟：根據囊式浮橋的承載板、囊體、裙帶設計幾何參數以及軸向空間幾何參數，提供囊式浮橋三維幾何參數；

材料性能參數提供步驟：根據浮橋承載板、囊體、裙帶、鉸鏈結構材料，提供囊式浮橋材料性能參數；

環境信息提供步驟：根據水文信息，提供囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測的環境信息；

建模步驟：利用囊式浮橋的三維幾何參數、材料性能參數以及環境信息建立全三維囊式浮橋模型；

檢測步驟：通過建立的模型，實現流固耦合與結構接觸，結合浮橋靜載試驗數據校核計算參數，采用數值造波技術進行浮橋抗波浪沖擊的安全性檢測。

2.根據權利要求1所述的三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測方法，其特征在于，

所述設計幾何參數包括氣囊的直徑、厚度以及主體長度；承載板的長度、寬度以及厚度；前擋浪墻高程、后擋浪墻高程；裙帶的長度、寬度以及厚度；

所述軸向空間幾何參數包括浮橋總長度和相鄰承載板之間通過鉸鏈連接后存在的間隙。

3.根據權利要求1所述的三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測方法，其特征在于，所述裙帶結構為囊體與承載板之間的連接結構；

所述鉸鏈結構為相鄰承載板之間通過鉸鏈連接的連接結構。

4.根據權利要求1所述的三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測方法，其特征在于，所述水文信息為浮橋工作環境中波浪和潮位資料，包括規則波波高、波長、波周期、水深；孤立波波高、水深以及非規則波Jonswap波譜能量尺度參數、譜峰升高因子、譜峰頻率、有效波高。

5.根據權利要求1所述的三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測方法，其特征在于：

所述檢測步驟包括：采用罰函數實現流固耦合與結構接觸，所述罰函數為保證流固耦合中能量守恒所采用的一種耦合方式。

6.根據權利要求1所述的三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測方法，其特征在于，所述浮橋靜載試驗數據包括通過對等比例物理模型進行靜水面靜載荷加載試驗得到的浮橋沉降信息。

7.根據權利要求1所述的三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測方法，其特征在于，所述全三維囊式浮橋模型包括與物理試驗模型等比例的三維模型，所述三維模型包括三維浮橋模型、三維水體模型以及三維空氣模型。

8.根據權利要求1所述的三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測方法，其特征在于，所述環境信息包括波浪參數信息和潮位參數信息。

9.一種三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測系統，其特征在于，包括：

三維幾何參數提供模塊：根據囊式浮橋的承載板、囊體、裙帶設計幾何參數以及軸向空間幾何參數，提供囊式浮橋三維幾何參數；

材料性能參數提供模塊：根據浮橋承載板、囊體、裙帶、鉸鏈結構材料，提供囊式浮橋材料性能參數；

環境信息提供模塊：根據水文信息，提供囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測的環境信息；

建模模塊：利用囊式浮橋的三維幾何參數、材料性能參數以及環境信息建立全三維囊式浮橋模型；

檢測模塊：通過建立的模型，實現流固耦合與結構接觸，結合浮橋靜載試驗數據校核計算參數，采用數值造波技術進行浮橋抗波浪沖擊的安全性檢測。

10.根據權利要求9所述的三相耦合囊式浮橋抗波浪沖擊性能檢測系統，其特征在于，所述設計幾何參數包括氣囊的直徑、厚度以及主體長度；承載板的長度、寬度以及厚度；前擋浪墻高程、后擋浪墻高程；裙帶的長度、寬度以及厚度；

所述軸向空間幾何參數包括浮橋總長度和相鄰承載板之間通過鉸鏈連接后存在的間隙。