[发明专利]海上结构物的风载荷获取方法及装置

权利要求书

1.一种海上结构物的风载荷获取方法，其特征在于，所述方法包括：

通过对海上结构物进行不同承风面上的轮廓提取，获得所述海上结构物在不同承风面上的轮廓；

对海平面以上的承风面轮廓进行不同高度区间的轮廓提取，获得所述承风面对应于不同高度区间的轮廓；

针对各个高度区间计算对应轮廓的面积和高度系数、及所述海上结构物对应的形状系数之间的乘积，并计算不同高度对应的乘积之间的和值，根据所述和值以及空气密度之间的乘积确定所述承风面在总体上的风载荷系数；

根据不同承风面在总体上的风载荷系数和风向角度计算所述海上结构物所承受风载荷的风向系数，所述风向系数包括所述海上结构物在水平方向上的水平风向系数以及在垂直方向上的垂直风向系数，通过计算所述风向系数与风速平方的乘积，获得所述海上结构物的风载荷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述海上结构物的承风面包括所述海上结构物的正投影面和侧投影面，所述通过对海上结构物进行不同承风面上的轮廓提取，获得所述海上结构物在不同承风面上的轮廓包括：

分别从所述海上结构物的正投影视图和侧投影视图中提取所述海上结构物对应的轮廓标定点；

通过对提取的所述轮廓标定点进行连线，获得所述海上结构物的正投影轮廓和侧投影轮廓。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对海平面以上的承风面轮廓进行不同高度区间的轮廓提取，获得所述承风面对应于不同高度区间的轮廓，包括：

根据所定义海上结构物的吃水，获取所述承风面轮廓中位于所述吃水以上的轮廓标定点，所述吃水对应于所述海上结构物在海平面以下的高度；

按照预设的高度区间对所述轮廓标定点进行划分；

通过对同一高度区间所含有的轮廓标定点进行连线，获得所述承风面在所述高度区间上的轮廓。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述通过对同一高度区间所含有的轮廓标定点进行连线，获得所述承风面在所述高度区间上的轮廓之前，所述方法还包括：

获取分别位于所述高度区间端点的上侧和下侧，且与所述高度区间端点最接近的轮廓标定点；

将所述轮廓标定点之间的中间点获取为所述承风面轮廓中对应于高度区间端点的轮廓标定点，并将所述轮廓标定点划分至对应的高度区间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根据不同高度区间所对应轮廓的面积、所述海上结构物对应的形状系数以及不同高度区间对应的高度系数，计算所述承风面在总体上的风载荷系数之前，所述方法还包括：

对所述承风面在不同高度区间上的轮廓，获取所含有轮廓标定点的坐标；

以其中一个轮廓标定点为固定点，依次计算所述固定点与其它相邻两个轮廓标定点所构成三角形的面积；

获取所述三角形的面积和为所述高度区间所对应轮廓的面积。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据不同承风面在总体上的风载荷系数和风向角度计算所述海上结构物所承受风载荷的风向系数，包括：

根据不同承风面在总体上的风载荷系数和风向角度，计算所述海上结构物所承受风载荷的合力系数；

获取所述合力系数与风向角度余弦的乘积为所述水平风向系数，以及获取所述合力系数与风向角度正弦的乘积为所述垂直风向系数。