[发明专利]一种海洋电缆多功能集成软件开发平台、方法及存储介质

说明书

本发明公开了一种海洋电缆多功能集成软件开发平台、方法及存储介质，涉及海洋电缆工程技术领域，包括前处理模块、集成软件分析模块、性能校验模块、后处理模块及基于云端数据库的数据驱动模块。输入或调用工程基本数据，构建结构单元并排布，完成海洋电缆的截面设计，基于截面性能分析结果对电缆截面布局及线型进行优化设计，再进行安全校核；对平台中的关键数据进行存储和读取，对电缆截面布局方式、电缆线型结构进行快速智能预测和设计；对平台计算结果进行可视化展示、导出。本发明能够对海洋电缆进行多场耦合、多尺度分析及多工况载荷分析与优化，实现海洋电缆结构的快速智能化设计和性能快速预测，具有较好的开放性与数据转化能力。

技术领域

本发明涉及海洋电缆工程技术领域，更具体的说是涉及一种海洋电缆多功能集成软件开发平台、方法及存储介质。

背景技术

海洋柔性管缆是海洋油气资源开发装备的“血管”和“神经线”。海洋电缆的设计、分析在国际上一直是一个核心关键技术。国际上与海洋电缆设计及分析有关的软件主要可分为整体水动力分析软件、截面有限元结构分析软件等。Orcaflex作为一款具有代表性的海洋电缆整体水动力分析软件，是一款成熟的商业分析软件，具有大量实验数据基础，能进行与浮式结构相连的电缆静态和动态分析；Bflex是一款用于海洋电缆非线性静力学及动力学分析的计算软件，是在有限元方法的基础上发展而来的一款专业软件，可以模拟海洋电缆的铠装层、护套层及导体结构等，并给出海洋电缆横截面详细的等效抗疲劳性能和极限载荷。此外，USAP和Uflex主要用于海洋电缆的截面力学性能分析，分析结果比较系统，而且可自动根据结果生成分析报告。上述的整体水动力分析软件与截面分析软件多基于有限元方法，主要针对单一的海洋电缆截面设计或整体线型分析，功能较为单一，只能对海洋电缆的系统设计提供部分支持，而对于海洋电缆系统集成设计流程的支持作用有待加强。

通过对国内外海洋电缆设计分析软件的调研，可以发现目前海洋电缆的设计与分析过程往往需要通过多个专用的计算机辅助设计软件完成。例如：使用AutoCAD进行海洋电缆截面设计，使用UFlex、CableCAD等软件分析校核海洋电缆截面力学性能，使用Orcaflex、Riflex等软件分析校核海洋电缆整体线型水动力学响应等。然而，上述各个软件的输入格式差别巨大，软件间的数据交互困难且容易出错。并且，海洋电缆设计过程需要反复迭代，使用传统的设计手段进行数据交互将会大幅增加设计周期，效率低下，无法实现海洋电缆从初始设计到最终设计评估的全套设计流程的自动化。

因此，如何摆脱海洋电缆传统工程经验化的设计方法，实现不同计算机软件间的自动化通信，集成化海洋电缆设计流程，提升软件间数据转化的可靠性，实现海洋电缆结构的智能快速化设计、结构优化设计是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种海洋电缆多功能集成软件开发平台、方法及存储介质，能够对海洋电缆设计所用多款国际软件实现平台的集成化，对软件间的数据交互实现自动化，同时能够对设计结果进行多场耦合分析、多尺度及多工况载荷的分析与优化，通过云端数据库和数据驱动技术实现海洋电缆结构设计的智能化和性能的快速预测，具有较好的开放性与数据转化能力。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种海洋电缆多功能集成软件开发平台，包括：前处理模块、集成软件分析模块、性能校验模块、后处理模块以及基于云端数据库的数据驱动模块；

所述前处理模块，基于输入的工程基本数据或调用所述基于云端数据库的数据驱动模块，构建结构单元并进行排布，形成海洋电缆的截面设计；所述前处理模块分别与集成软件分析模块、基于云端数据库的数据驱动模块以及后处理模块相连；

所述集成软件分析模块，通过创建开放式的软件接口，与海洋电缆结构分析和计算中使用的国内外不同软件之间建立数据传输，基于海洋电缆的截面设计结果，获取参数信息并通过建立的数据传输完成对电缆截面布局及线型的多场耦合分析和优化设计，输出结果发送至所述性能校验模块、后处理模块以及基于云端数据库的数据驱动模块；