[发明专利]常规水面舰艇全寿命周期的垂向组合弯矩数据处理方法及系统

权利要求书

1.一种常规水面舰艇全寿命周期的垂向组合弯矩数据处理方法，其特征在于，所述常规水面舰艇全寿命周期的垂向组合弯矩数据处理方法包括以下步骤：

步骤一，基于舰艇资料，计算垂向静水弯矩；

步骤二，明确静水弯矩的统计特征；

步骤三，根据舰艇航行区域海况统计数据，确定舰艇各海况下的短期波浪弯矩；

步骤四，基于波浪弯矩短期预报值进行长期分析，结合舰艇遭遇概率，明确舰艇全寿命周期内波浪弯矩的统计特征；

步骤五，采用蒙特卡洛数值模拟法将步骤二所述静水弯矩和步骤四所述波浪弯矩按统计分布规律进行拟合，确定全寿命周期内舰艇船体垂向组合弯矩。

2.如权利要求1所述的常规水面舰艇全寿命周期的垂向组合弯矩数据处理方法，其特征在于，步骤一中，所述基于舰艇资料计算垂向静水弯矩，包括：

根据舰艇相关资料确定相应装载状态下的静水弯矩；其中，所述舰艇相关资料，包括型线图、重力分布曲线和浮力分布曲线；所述静水弯矩除采用传统理论的计算方法外，还可运用相关的计算软件进行。

3.如权利要求1所述的常规水面舰艇全寿命周期的垂向组合弯矩数据处理方法，其特征在于，步骤二中，所述明确静水弯矩的统计特征，包括：

统计舰艇一年内装载情况，明确舰艇静水弯矩的统计特征；其中，所述统计特征，包括均值、变异系数、概率密度函数和累积概率分布函数；当数据较少，难以统计舰艇一年内装载情况时，则取DNV船级社规范允许的静水弯矩峰值M_s(max)的60％作为静水弯矩的均值，取偏差平方和的最小值作为变异系数，取值范围为0.15～0.35，分布规律满足正态分布；

其中，所述采用DNV船级社规范允许的静水弯矩峰值M_s(max)的60％作为静水弯矩的均值的方法，其计算步骤：

(1)计算舰艇全寿命周期内，船体静水弯矩的峰值M_s(max)，船体静水弯矩的峰值M_s(max)计算公式为：

式中，L为设计水线长，单位为m；B为型宽，单位m；C_b为方形系数；C_w为计及船长影响的计算系数，计算公式为：

(2)取最大静水弯矩峰值的60％作为静水弯矩的均值，取偏差平方和的最小值作为变异系数，则静水弯矩的概率密度函数及累积概率分布函数的计算公式为：

c_v指变异系数。

4.如权利要求1所述的常规水面舰艇全寿命周期的垂向组合弯矩数据处理方法，其特征在于，步骤三中，所述根据舰艇航行区域海况统计数据，确定舰艇的各海况下短期波浪弯矩，包括：

收集舰艇航行海域的海况统计信息，计算舰艇在统计海域内关注海况下短期波浪垂向弯矩统计短期波浪弯矩的概率密度函数f₀(M_w)和累积分布函数F₀(M_w)；其中，所述海况统计信息，包括波高和周期信息；

所述海况统计数据的特征是指根据舰艇服役海域实际情况或其他资料明确，对于现役舰艇可根据其服役海域海况统计数据，对于设计舰艇即可根据其服役海域海况统计数据亦可根据现有相关的资料，包括有义波高H_s，单位m；有义波高H_s的发生概率波浪跨零周期T_z，单位s，波浪跨零周期T_z的

其中，所述舰艇波浪弯矩除采用理论公式进行计算外，还可采用专业的计算软件进行。