[发明专利]一种用于时域疲劳分析的波浪散布图组块等效方法

摘要

本发明涉及一种用于时域疲劳分析的波浪散布图组块等效方法，利用波浪散布图来描述某一海域长期海况分布情况，并对波浪散布图中多个相邻的海况以组块的形式划分，形成单一等效海况。依据波面平均跨零率相等的原则，求得等效海况的等效跨零周期；根据等效海况和组块海况波浪能量相等的原则，求取等效海况波浪谱的零阶矩，并进一步根据求得的等效海况的跨零周期和波浪谱的零阶矩求取等效海况的等效有效波高。本发明通过利用较少数目的等效海况代替原来大量的原始海况进行结构疲劳强度评估，通过减少计算海况数目达到提升效率的目的，在保证疲劳寿命评估精度的同时能够较大幅度地提高计算效率，具有较大的工程实际应用价值。

主权项

一种用于时域疲劳分析的波浪散布图组块等效方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、利用波浪散布图描述某一海域海况的长期分布情况，以组块的形式对波浪散布图中相临近的海况进行划分；步骤S2、对每一个组块海况用一个对应等效海况来替代，所述等效海况由等效跨零周期Tzeq和等效有效波高Hseq描述；步骤S3、求取每个组块海况对应的等效海况的等效跨零周期Tzeq和等效有效波高Hseq参数，具体包括以下步骤：步骤S31、根据等效海况与组块海况波面平均跨零率相等，构建跨零率等效方程A，求取等效跨零周期Tzeq；步骤S32、根据方程求取波浪散布图组块内每个海况的波浪能量，所述波浪能量用波浪谱的零阶矩表征，其中，m0i表示该组块第i个海况波浪谱的零阶矩，Sηi(ω)表示该组块第i个海况的波浪谱；步骤S33、依据等效海况与组块海况波浪能量等效原则，构建能量等效方程B，求取等效海况的波浪谱零阶矩m0eq；步骤S34、根据所述等效跨零周期Tzeq、等效海况的波浪谱零阶矩m0eq以及波浪谱的表达式，求取等效有效波高Hseq；步骤S4、利用上述等效海况替代原始海况进行结构疲劳强度评估。