[发明专利]基于数字孪生的水下工程结构智能检测方法及系统

权利要求书

1.基于数字孪生的水下工程结构智能检测方法，其特征是，包括：

根据水下工程结构的设计方案和实际工况，建立有限元主模型；

基于有限元主模型，对水下工程结构进行评估预警，如果评估的结构性能不达标，就发出告警信息，跳转到维修步骤；如果结构性能达标，就根据评估结果生成检测点阵；

基于检测点阵，进行水下工程结构的流场检测和结构检测，得到检测数据集；

根据检测数据集，对有限元主模型进行更新，重新对水下工程结构进行评估预警。

2.如权利要求1所述的基于数字孪生的水下工程结构智能检测方法，其特征是，所述方法还包括：

接收针对告警信息所提交的若干个备选维修方案；

根据每个备选维修方案，在有限元主模型的基础上，生成有限元副模型；同理，得到若干个有限元副模型；

对所有的有限元副模型进行计算比对，遴选出最优有限元副模型；按照最优有限元副模型进行水下工程结构的维修；

维修完成后，利用最优有限元副模型替换有限元主模型，重新对水下工程结构进行评估预警。

3.如权利要求1所述的基于数字孪生的水下工程结构智能检测方法，其特征是，

所述有限元主模型，包括：各零部件的有限元网格、零部件之间的连接关系、结构的边界条件、各零部件的材料属性、分析类型及分析参数；

所述检测点阵，包括：流场检测点坐标、流场检测类型、结构检测点坐标和结构检测点类型；

检测数据集，包括：流场数据集和结构数据集；其中，流场数据集，包括：流速、压力；结构数据集，包括：结构变形、损伤。

4.如权利要求1所述的基于数字孪生的水下工程结构智能检测方法，其特征是，基于有限元主模型，对水下工程结构进行评估预警；其中采用的评估预警方式，包括：静力学校核、动力学损伤评估和疲劳耐久分析。

5.如权利要求1所述的基于数字孪生的水下工程结构智能检测方法，其特征是，根据检测数据集，对有限元主模型进行更新；具体包括：

根据流场数据集，建立流体动力学模型，计算出水流对水下工程结构的作用力；根据作用力，对有限元主模型中载荷边界条件进行更新；

根据结构数据集，更新有限元主模型中零部件网格以及零部件之间的连接关系。

6.基于数字孪生的水下工程结构智能检测装置，其特征是，包括：

模型建立模块，其被配置为：根据水下工程结构的设计方案和实际工况，建立有限元主模型；

评估预警模块，其被配置为：基于有限元主模型，对水下工程结构进行评估预警，如果评估的结构性能不达标，就发出告警信息，跳转到维修步骤；如果结构性能达标，就根据评估结果生成检测点阵；

检测模块，其被配置为：基于检测点阵，进行水下工程结构的流场检测和结构检测，得到检测数据集；

更新模块，其被配置为：根据检测数据集，对有限元主模型进行更新，返回评估预警模块。

7.如权利要求6所述的基于数字孪生的水下工程结构智能检测装置，其特征是，检测装置，还包括：

接收模块，其被配置为：接收针对告警信息所提交的若干个备选维修方案；

副模型生成模块，其被配置为：根据每个备选维修方案，在有限元主模型的基础上，生成有限元副模型；同理，得到若干个有限元副模型；

计算比对模块，其被配置为：对所有的有限元副模型进行计算比对，遴选出最优有限元副模型；按照最优有限元副模型进行水下工程结构的维修；

替换模块，其被配置为：维修完成后，利用最优有限元副模型替换有限元主模型，跳转到评估预警模块继续执行。

8.一种电子设备，其特征是，包括：

存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及

处理器，用于运行所述计算机可读指令，

其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行权利要求1-4任一项所述的方法。