[發(fā)明專利]一種破損船舶安全航行策略快速生成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811069014.3
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109408871A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李良偉;杜儉業(yè);李煒;張攀;程遠勝;李夢豪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍92942部隊;華中科技大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京律譜知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

1.一種破損船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據(jù)船舶破損位置，求解破損后的船舶靜水彎矩和極限彎矩；

2)根據(jù)求得的破損狀態(tài)下船舶靜水彎矩和極限彎矩，依據(jù)船舶安全航行衡準(zhǔn)，求解得到破損后的船舶臨界波浪載荷；

3)選擇破損船舶波浪載荷代理模型，該模型能夠以航速、波高和破損位置為輸入，計算破損后的船舶系列實際波浪載荷，具體做法如以下步驟4)；

4)按相同步長a對航速0-A進行取值，得到M個等差遞進的航速數(shù)值V_m，m＝1,2,3,…,M，A為設(shè)定的最大航速，按相同步長b對波高0-B進行取值，得到N個等差遞進的波高數(shù)值H_n，n＝1,2,3,…,N，B為設(shè)定的最大波高，將V_m、H_n代入破損船舶波浪載荷代理模型，得到M×N個對應(yīng)的模型求解的實際波浪載荷M_rw(m,n)；

5)將M_rw(m,n)與船舶臨界波浪載荷比較，得到不超過M_rw(m,o)對應(yīng)的系列航速和系列波高的分布范圍，即為破損船舶安全航行邊界狀態(tài)，其中o＝1,2,3,…,n_安全，M_rw(m,n_安全)船舶臨界波浪載荷，

所述的步驟3)中的破損船舶波浪載荷代理模型按以下方法構(gòu)造，具體的步驟為：

a)確定以破艙位置、對應(yīng)的重量增加量系數(shù)、航速和海況四個因素為設(shè)計變量；

b)由設(shè)計變量生成樣本空間；

c)計算樣本空間內(nèi)各樣本點的載荷響應(yīng)，輸出船舶各站位處的彎矩與剪力值；

d)構(gòu)造破損船舶波浪載荷代理模型；

e)重復(fù)步驟b)-d)，直至破損船舶波浪載荷代理模型滿足精度要求；

f)給定任意一種破損狀態(tài)對應(yīng)的設(shè)計變量輸入，基于破損船舶波浪載荷代理模型，計算得到破損船體的波浪載荷。

2.如權(quán)利要求1所述的一種破損船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，所述的步驟a)中的破艙位置取值為1-20的整數(shù)，與船舶站號相對應(yīng)，所述的相應(yīng)的重量增加量系數(shù)由重量增加量歸一化處理得到，設(shè)破艙位置處的最大重量增加量為M_最大，計算時該破艙位置處破口導(dǎo)致進水重量為M_增加，則該破艙位置處的重量增加量系數(shù)為M_增加/M_最大，所述的海況因素選取有義波高這一參數(shù)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種破損船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，所述的步驟b)的生成樣本空間的方法有正交設(shè)計方法、拉丁超立方。

4.如權(quán)利要求3所述的一種破損船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，所述的步驟c)中計算樣本空間內(nèi)各樣本點的載荷響應(yīng)預(yù)報方法可采用挪威船級社SESAM軟件系統(tǒng)中的WASIM模塊計算。

5.如權(quán)利要求4所述的一種破損船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，所述的構(gòu)造破損船舶波浪載荷代理模型的數(shù)學(xué)方法有響應(yīng)面代理模型、徑向基函數(shù)代理模型或Kriging代理模型。