[发明专利]一种破损船舶安全航行策略快速生成方法

权利要求书

1.一种破损船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据船舶破损位置，求解破损后的船舶静水弯矩和极限弯矩；

2)根据求得的破损状态下船舶静水弯矩和极限弯矩，依据船舶安全航行衡准，求解得到破损后的船舶临界波浪载荷；

3)选择破损船舶波浪载荷代理模型，该模型能够以航速、波高和破损位置为输入，计算破损后的船舶系列实际波浪载荷，具体做法如以下步骤4)；

4)按相同步长a对航速0-A进行取值，得到M个等差递进的航速数值V_m，m＝1,2,3,…,M，A为设定的最大航速，按相同步长b对波高0-B进行取值，得到N个等差递进的波高数值H_n，n＝1,2,3,…,N，B为设定的最大波高，将V_m、H_n代入破损船舶波浪载荷代理模型，得到M×N个对应的模型求解的实际波浪载荷M_rw(m,n)；

5)将M_rw(m,n)与船舶临界波浪载荷比较，得到不超过M_rw(m,o)对应的系列航速和系列波高的分布范围，即为破损船舶安全航行边界状态，其中o＝1,2,3,…,n_安全，M_rw(m,n_安全)船舶临界波浪载荷，

所述的步骤3)中的破损船舶波浪载荷代理模型按以下方法构造，具体的步骤为：

a)确定以破舱位置、对应的重量增加量系数、航速和海况四个因素为设计变量；

b)由设计变量生成样本空间；

c)计算样本空间内各样本点的载荷响应，输出船舶各站位处的弯矩与剪力值；

d)构造破损船舶波浪载荷代理模型；

e)重复步骤b)-d)，直至破损船舶波浪载荷代理模型满足精度要求；

f)给定任意一种破损状态对应的设计变量输入，基于破损船舶波浪载荷代理模型，计算得到破损船体的波浪载荷。

2.如权利要求1所述的一种破损船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，所述的步骤a)中的破舱位置取值为1-20的整数，与船舶站号相对应，所述的相应的重量增加量系数由重量增加量归一化处理得到，设破舱位置处的最大重量增加量为M_最大，计算时该破舱位置处破口导致进水重量为M_增加，则该破舱位置处的重量增加量系数为M_增加/M_最大，所述的海况因素选取有义波高这一参数。

3.如权利要求2所述的一种破损船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，所述的步骤b)的生成样本空间的方法有正交设计方法、拉丁超立方。

4.如权利要求3所述的一种破损船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，所述的步骤c)中计算样本空间内各样本点的载荷响应预报方法可采用挪威船级社SESAM软件系统中的WASIM模块计算。

5.如权利要求4所述的一种破损船舶安全航行策略快速生成方法，其特征在于，所述的构造破损船舶波浪载荷代理模型的数学方法有响应面代理模型、径向基函数代理模型或Kriging代理模型。