基于局部密集应变响应的海洋平台冰力测量方法

摘要

本发明公开了一种基于局部密集应变响应的海洋平台冰力测量方法，包括如下步骤：1)在海洋平台导管上套装一个具有一定柔性的圆筒，圆筒沿导管可上下滑动；2)圆筒内壁贴有应变传感装置；3)在圆筒和导管之间填充具有一定柔软形的硅胶；4)在圆筒的两端安装使圆筒悬浮于海洋上的可悬浮材料；5)在每一应变片位置施加已知单位集中力，同时测量所有位置的应变数据，由此得到应变柔度矩阵；6)再由海冰撞击所述圆筒，在圆筒内侧产生应变，由测量得到的动态应变数据进行反演。本发明采用筒式结构可以最大限度地保持原导管的几何形状，降低冰载荷因结构迎冰面几何形状改变而导致的变化，具有直接测量和间接反演的优点。

主权项

1、一种基于局部密集应变响应的海洋平台冰力测量方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在海洋平台导管上套装一个具有一定柔性的圆筒，该圆筒沿所述导管可上下滑动，并在垂直方向上没有约束力；2)在所述圆筒内壁沿圆筒径向和环向等间距密集贴有应变传感装置；3)在所述圆筒和导管之间填充具有一定柔软形的硅胶；4)在所述圆筒的两端安装使所述圆筒悬浮于海洋上的可悬浮材料；5)在每一应变片位置施加已知单位集中力，同时测量所有位置的应变数据，由此得到应变柔度矩阵，从而对所述应变片进行数据标定；6)再由海冰撞击所述圆筒，在圆筒内侧产生应变，由测量得到的动态应变数据根据下述公式进行反演：${\left\{F\left(t\right)\right\}}_{n\times 1}=\left\{\begin{array}{cc}{\left[{\delta }_{ϵ}\right]}_{n\times n}^{-1}{\left\{ϵ\left(t\right)\right\}}_{n\times 1}& (m=n)\\ {\left({\left[{\delta }_{ϵ}\right]}_{n\times m}^T{\left[{\delta }_{ϵ}\right]}_{m\times n}\right)}^{-1}{\left[{\delta }_{ϵ}\right]}_{n\times m}^T{\left\{ϵ\left(t\right)\right\}}_{m\times 1}& (m>n)\end{array}\right.$计算得到实际的冰力载荷，式中[δε]、{ε(t)}和{F(t)}分别为应变柔度矩阵、t时刻冰载作用下测量得到的应变响应数据和反演的t时刻的冰力载荷。