[发明专利]一种基于响应面模型的海洋浮式平台热点应力推算方法

权利要求书

1.一种基于响应面模型的海洋浮式平台热点应力推算方法，其特征在于，包括：

步骤S1：建立海洋浮式平台结构热点应力的响应面模型，根据海洋浮式平台的影响因素对海洋浮式平台结构的热点应力的非线性影响，引入控制参数；

步骤S2：建立海洋浮式平台的应力分析数值模型，通过数值计算方法，改变影响因素的数值，获取对应条件下的热点应力，并采用回归方程拟合热点应力与各因素之间的函数关系，确定步骤S1中控制参数的对应系数，根据控制参数的对应系数建立热点应力推算公式；

步骤S3：对海洋浮式平台所处位置进行波浪环境监测，并选取热点的空间近场测点开展应力监测，将监测结果输入热点应力推算公式中，得到当前海况下的热点应力；

所述影响因素包括海洋环境因素与局部结构控制因素，所述海洋环境因素包括短期海况下的有义波高H_s、谱峰周期T_z和浪向角θ；

所述局部结构控制因素包括第k个测点与热点间的相对距离d_k、空间方位角α_k和特征频率ω_k，所述特征频率ω_k是将测点时域应力数据按照短期海况划分后，进行频谱分析后得到应力峰值所对应的圆频率；

所述热点应力推算公式具体为：

其中，σ_H是推算得到的热点应力，H_s、T_z、θ分别表示各短期海况下的有义波高、谱峰周期和浪向角，d_k、α_k、ω_k分别表示第k个测点与热点位置的相对距离、空间方位角和特征频率，n表示选取测点总数，是以矢量形式表示的测点k处的应力水平，其表示为特定坐标系下x,y,z方向的应力分量的矢量和，g_k(d_k,α_k,ω_k)为由d_k，α_k，ω_k确定的位置函数，其与在局部结构控制函数中体现如下：

h(ω_k)为特征频率ω_k确定的控制因子，由后续数值计算结果标定，α_kx,α_kx,α_kz分别为α_k在x,y,z方向的分量。

2.根据权利要求1所述的一种基于响应面模型的海洋浮式平台热点应力推算方法，其特征在于，所述数值计算方法为控制变量法。

3.根据权利要求1所述的一种基于响应面模型的海洋浮式平台热点应力推算方法，其特征在于，所述步骤S3包括对波浪环境监测与测点应力监测的结果进行短期海况分段处理。

4.根据权利要求3所述的一种基于响应面模型的海洋浮式平台热点应力推算方法，其特征在于，所述步骤S3包括对经过短期海况分段处理的波浪环境监测与测点应力监测的结果进行频谱分析，将所述频谱分析的结果输入热点应力推算公式中。

5.根据权利要求4所述的一种基于响应面模型的海洋浮式平台热点应力推算方法，其特征在于，所述短期海况的热点应力各段累加，得到全时域热点应力。