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申请/专利权人：烟台哈尔滨工程大学研究院

摘要：本发明公开了一种大型船体结构应力场的构建方法，包括：将船体结构所受的不规则波载荷分解为有限个基础规则波载荷；基于切比雪夫多项式确定不规则波波长与船长的关系，并利用色散方程确定基础规则波周期；将基础规则波作用下的船体应力场视为基础应力场，对传感器位置进行优化，利用优化后的传感器位置建立优化的应力场重构数学模型；利用传感器监测到的船体数据反演规则波载荷的组合系数；根据线性叠加原理，利用规则波组合系数和基础规则波作用下的船体应力场合成船体的实际应力场。本发明中的规则波载荷分解方法和测点优化方法，能够有效降低应力场重构数学模型的维度和病态程度，从而降低计算量，提高识别精度。

主权项：1.一种大型船体结构应力场的构建方法，其特征在于，包括：将船体结构所受的不规则波载荷分解为有限个基础规则波载荷；基于切比雪夫多项式确定不规则波波长与船长的关系，并利用色散方程确定基础规则波周期；将基础规则波作用下的船体应力场视为基础应力场，对传感器位置进行优化，利用优化后的传感器位置建立优化的应力场重构数学模型；利用传感器监测到的船体数据反演规则波载荷的组合系数；根据线性叠加原理，利用规则波组合系数和基础规则波作用下的船体应力场合成船体的实际应力场；其中，在所述将船体结构所受的不规则波载荷分解为有限个基础规则波载荷中，船体结构所受的不规则波载荷表示为： ；式中，为不规则波载荷，为规则波载荷，为分解的规则波数量，为第i个基础规则波的组合系数；在利用传感器监测到的船体数据反演规则波载荷的组合系数中，传感器监测到的结构应变响应表示为： ；式中，为基础结构应变矩阵，为需要求解的n维向量,为不规则波作用下传感器监测到的结构应变响应,为结构上的传感器数量,为分解的规则波数量；所述将基础规则波作用下的船体应力场视为基础应力场，对传感器位置进行优化，利用优化后的传感器位置建立优化的应力场重构数学模型，包括：将基础规则波作用下的船体应力场视为基础应力场；将传感器候选安装位置进行分块，构建多个分块测点组合；对每个分块测点组合进行逐次缩减运算，得到了优化后的结果；将每个分块的优化结果合并为一组测点；进行逐次缩减运算，得到了整体的优化后的测点组合，建立优化后的应力场重构数学模型；所述根据线性叠加原理，利用规则波组合系数和基础规则波作用下的船体应力场合成船体的实际应力场，包括：利用有限元计算软件将结构的计算结果写成载荷情况文件；定义每个载荷情况文件的组合系数，以便获取结构在受到多种载荷作用时的应力场；利用有限元计算软件将规则波载荷作用下结构的载荷情况文件按照基础规则波的组合系数进行线性叠加，得到合成的结果文件；其中，得到的合成结果文件可用于查看不规则波浪载荷作用下结构的应力场。

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