[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

权利要求书

1.一种海洋电缆多功能集成软件开发平台，其特征在于，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；具体地，所述集成软件分析模块包括截面分析子模块、有限元多物理场耦合分析子模块、整体线型设计子模块；

所述截面分析子模块，基于所述前处理模块的截面设计结果，获取包括拉伸刚度、弯曲刚度、扭转刚度、最小弯曲半径、最大许用应力、稳定性参数、击穿电压、绝缘电阻在内的参数，输出结果发送至所述整体线型设计子模块、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；

所述有限元多物理场耦合分析子模块与包括ANSYS、ABAQUS在内的有限元分析软件连接，基于所述前处理模块的截面设计结果及对电、热、磁、机械载荷的考虑，计算包括拉伸刚度、弯曲刚度、扭转刚度、最小弯曲半径、最大许用应力、稳定性参数、应力、位移、温度、击穿电压、绝缘电阻在内的参数，输出结果发送至所述整体线型设计子模块、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；

所述整体线型设计子模块，用于根据不同的海洋工况进行电缆的整体线型布置，基于包括Orcaflex、Fluent在内的整体分析软件，调用多尺度优化设计算法，依据包括电缆的最大张力、最小弯曲半径、电缆拉伸刚度、弯曲刚度、扭转刚度要求、稳定性要求在内的设计目标，对电缆线型进行优化设计；同时结合电缆截面布局与整体线型设计进行多尺度耦合工况下的优化设计，计算包括电缆线型的拉伸刚度、弯曲刚度、最小弯曲半径、最大张力、最大曲率和局部应力在内的参数，输出结果发送至所述性能校验模块、基于云端数据库的数据驱动模块；

所述性能校验模块，基于基本电缆设计校验标准及根据操作人员需要添加的特制校验标准，对所述集成软件分析模块的结果进行安全校核，校核通过的电缆设计方案发送至所述基于云端数据库的数据驱动模块及后处理模块；

所述基于云端数据库的数据驱动模块，用于对软件开发平台中的关键数据进行存储和读取，基于机器学习与深度学习的方法，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；

所述后处理模块用于对软件开发平台的计算结果进行可视化展示、导出。

2.根据权利要求1所述的一种海洋电缆多功能集成软件开发平台，其特征在于，所述前处理模块包括参数输入子模块、单元构建子模块与截面设计子模块；所述参数输入子模块、单元构建子模块和截面设计子模块依次相连；

所述参数输入子模块用于输入项目参数，为包括云端数据库存储、计算、分析、优化设计、安全校核和计算报告分析在内的后续项目提供基础数据；

所述单元构建子模块，基于给定的几何参数和/或调用云端数据库中参数输入子模块输入的项目参数，构建结构单元；

所述截面设计子模块通过参数化定义结构单元间的相互关系或对结构单元自由拖动的方式对结构单元进行排布，形成海洋电缆的截面设计。

3.根据权利要求2所述的一种海洋电缆多功能集成软件开发平台，其特征在于，所述项目参数包括水深、波高、流速、周期、浮体参数、材料参数、标准规范、弹性模量、剪切模量、泊松比、电阻率、导热率。

4.根据权利要求1所述的一种海洋电缆多功能集成软件开发平台，其特征在于，所述截面分析子模块还依据包括截面最大刚度、截面最优散热布局以及截面功能性要求布局在内的设计目标，对电缆截面布局进行优化设计。

5.根据权利要求1所述的一种海洋电缆多功能集成软件开发平台，其特征在于，所述截面分析子模块还基于设计截面布局，计算包括截面刚度及制造成本在内的基本截面参数信息。