[发明专利]基于piece-wise的破损船舶倾覆概率计算方法在审

专利信息
申请号: 201811199646.1 申请日: 2018-10-16
公开(公告)号: CN109408769A 公开(公告)日: 2019-03-01
发明(设计)人: 胡丽芬;鲁江;李刚;齐慧博;张克正 申请(专利权)人: 鲁东大学
主分类号: G06F17/11 分类号: G06F17/11;G06F17/50
代理公司: 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 代理人: 马国冉
地址: 264025 山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要: 发明公开了基于piece‑wise的破损船舶倾覆概率计算方法,包括以下步骤:S1、破损船舶进水过程的时域计算;S2、基于piece‑wise方法的横风横浪中破损船舶倾覆概率评估。本发明的有益效果是:实现横摇运动方程的快速解析求解,进而实现快速评估船舶安全性的要求。该方法可以辅助决策者在破损进水的紧要时刻快速决策和应急响应。
搜索关键词: 破损 倾覆 船舶 概率计算 船舶安全性 概率评估 横摇运动 进水过程 快速决策 快速评估 应急响应 求解 进水 时域 解析
【主权项】:
1.基于piece‑wise的破损船舶倾覆概率计算方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、破损船舶进水过程的时域计算:根据船舶的不同破舱类型确定求解方法,第一类舱、第二类舱的进舱水和舷外水没有相互作用,采用增加重量法求解不同横倾角时的复原力矩,第二类舱存在进舱水与船体的相互作用,忽略液体晃荡的影响,假定舱内液体为准静态,只考虑自由液面对复原力矩的影响;第三类舱进舱水和舷外水存在相互作用,采用损失浮力法求解瞬时复原力矩,考虑到破损口处的进流/出流,选择合适的流系数来修正;针对进水舱室的不同情形应用伯努利方程,对破口流速时域内积分得破口流量,对每一时间步长的舱内进水量进行数值求解,得到进舱水对船体的倾斜力矩;S2、基于piece‑wise方法的横风横浪中破损船舶倾覆概率评估:根据破损船舶的复原力矩曲线,结合风浪并存时单自由度横摇运动方程,不规则波采用不同振幅和相位的正弦波叠加而成;建立横风横浪中破损船舶的倾覆概率模型;由于波浪扰动力中绕射成分与横荡对横摇的耦合作用之间相互抵消,主要考虑Froude‑Krylov部分的波浪激励力矩,在时域内瞬时湿表面上直接进行压力积分;利用Runge‑Kutta方法时域求解横风横浪中的横摇运动,采用piece‑wise方法对破损船舶的倾覆概率模型进行解析求解,快速数值模拟破损船舶在横风横浪中的倾覆,进而对破损船舶安全性进行快速评估。
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