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[发明专利]一种基于人工智能和数值模型的风暴潮计算方法-CN201910761180.8有效
发明人：王智峰;巩艺杰;董胜;陶山山;张日 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2019-08-17 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于人工智能和数值模型的风暴潮计算方法，包括球坐标系下的连续方程和动量计算和球坐标系下的通用波动连续性计算。本发明的有益效果是能实现根据海洋状况进行风暴潮模型自动选择、校核风暴潮相关特性参数和有限元方法的计算参数，在此基础上进行风暴潮模拟，达到风暴潮模型对所有地区都能相对适应的效果，更加准确的模拟复杂海况的海域潮位变化。
一种基于人工智能数值模型风暴计算方法

[发明专利]非线性聚焦波浪合成计算方法及闭环信号处理系统-CN202311118119.4在审
发明人：张茴栋;陶山山;陈铗恕;史宏达 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2023-09-01 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06F18/15 文献下载
摘要：本发明公开一种非线性聚焦波浪合成计算方法及闭环信号处理系统，属于电数字数据处理技术领域，设计提出了一种基于任意给定海况波浪谱的特征，可在不规则背景波中运用非线性聚焦机理生成极限波浪的计算方法，同时引入了激光测距仪测量造波板实际的位移，并通过构建的监测分析系统实时修正伺服电机的驱动信号，矫正造波板的运动，与现有技术相比实现了造波板运动的实时闭环精准调控，合成算法完全基于非线性方法。可用于研究真实海洋环境中极限波浪生成的物理规律，了解其作用于海洋结构物时引起的水动力特性，有利于评估海洋结构物在极端海况中的安全性。
非线性聚焦波浪合成计算方法闭环信号处理系统

[发明专利]一种基于比例研究的管道内颗粒沉积过程的新分析方法-CN201910106967.0有效
发明人：张日;董胜;王智峰;陶山山 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2019-02-02 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于比例研究的管道内颗粒沉积过程的新分析方法，包括如下步骤：（1）求解紊流流场基本特征；（2）求解径向脉动速度的出现频率；（3）求解脉动流体对颗粒的拖曳作用；（4）求解存在于管壁附近颗粒的比例；（5）求解管壁附近颗粒沉积管壁的比例；（6）求解紊流管流中颗粒沉积速率；（7）求解紊流管流中颗粒的穿过比例。本发明所公开基于比例研究的管道内颗粒沉积过程的新分析方法，通过分析颗粒群达到管壁的比例来计算颗粒群的沉积速率。基于离散相在紊流流场中的分布规律与响应，计算离散相处于管壁附近流场以及达到管壁的比例，进而计算所有离散相沉积管壁的速率。
一种基于比例研究管道颗粒沉积过程分析方法

[发明专利]一种液相弯头中固体颗粒冲蚀的显式算法-CN201910106945.4有效
发明人：张日;董胜;王智峰;陶山山 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2019-02-02 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种液相弯头中固体颗粒冲蚀的显式算法，包括如下步骤：（1）求解管道内流场的基本特征；（2）求解弯头内流场；（3）计算颗粒的落点；（4）计算颗粒的碰撞速度；（5）求解颗粒的碰撞角度；（6）求解颗粒碰撞点处的材料损失比；（7）求解颗粒撞击处的有效输沙率；（8）求解入口冲蚀扩散系数；（9）计算弯头上固体颗粒冲蚀。本发明旨在提供一种计算液相弯头中固体颗粒运动轨迹及造成冲蚀的显式算法，基于相关理论构建了弯头内的近似流场，通过将颗粒运动方程进行简化得到运动轨迹的显式解，追踪颗粒碰撞管壁造成的材料损失。
一种弯头固体颗粒冲蚀算法

[发明专利]一种基于混合时间序列感知机模型的台风浪高预测方法-CN202210406972.5有效
发明人：王智峰;巩艺杰;董胜;陶山山;张日;黄炜楠 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2022-04-19 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：一种基于混合时间序列感知机模型的台风浪高预测方法，涉及大数据应用及安全风险评估技术领域，包括：步骤1、数据获取；步骤2、数据预处理；步骤3、建立基于混合时间序列的感知机模型；步骤4、根据感知机模型预测台风海浪的波高。本发明能够及时、快速、准确地预报剧烈变化的台风天气下海浪波高随时间的变化，具体来说：本发明建立的感知机模型是通过寻找台风期间风速、风向、气压、台风中心位置和台风中心最大风速这些物理量与波高的非线性物理关系，同时考虑台风过程中波高随时间变化的关系，实现了对台风天气下海浪波高的及时、快速、准确预测。
一种基于混合时间序列感知模型风浪预测方法

[发明专利]一种计算河口海港极端水位的联合概率方法-CN201810078818.3有效
发明人：董胜;陶山山;赵玉良;王迪;陈硕 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2018-01-26 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明涉及海港工程设计技术领域，具体涉及一种计算河口海港极端水位的联合概率方法，包括如下步骤，S1.收集河口或者海港处水位过程极值数据，建立年水位过程频次的Poisson分布；S2.分析引起河口或者海港处过程极值的相关因素，并建立每个因素引起水位变化值复合年水位过程频次的最佳一维Poisson复合概率分布；S3.建立所有因素引起水位变化值复合年水位过程频次的Poisson联合概率分布；S4.获得固定联合重现期下的极端水位。本发明提出一种更为合理的计算河口海港极端水位的联合概率方法，从而提供既安全又经济的港口与航道工程极端水位。
一种计算河口海港极端水位联合概率方法

[发明专利]一种沿海多地风暴潮联合自然强度分析方法-CN201711367800.7有效
发明人：董胜;赵玉良;陶山山;廖振焜;巩艺杰 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2017-12-18 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开根据一种沿海多地风暴潮联合自然强度分析方法，包括以下步骤：(1)对要研究的多个地区同时受到影响的风暴潮进行统计分析；(2)分析单一地区风暴潮水位和波高的联合重现期；(3)构建多地区风暴潮自然强度多维联合分布模型；(4)分析多地区风暴潮联合自然强度；该方法通过将单一地区台风过程中的最高水位与有效波高的联合重现期作为风暴潮自然强度指标，选择不同地区各自的波高水位联合重现期作为边缘分布的随机变量，考虑台风发生频次的影响，构建沿海多个地区风暴潮自然强度的联合分布，进而分析在不同地点同时发生台风暴潮灾害的概率，对海岸防灾减灾，物资调配，特别是经济的可持续发展具有重要意义。
一种沿海风暴联合自然强度分析方法

[发明专利]基于BP-FEM对海洋浮式平台系泊系统响应的预测方法-CN201910119075.4有效
发明人：董胜;赵玉良;姜逢源;陶山山;张日 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2019-02-18 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种基于BP‑FEM对海洋浮式平台系泊系统响应的预测方法，基于BP神经网络理论构建系泊系统设计变量与系泊缆预张力预测模型，同时提出了改进神经网络方法，构建了系泊缆在动力环境荷载下的张力时程响应预测模型，克服了深海中系泊缆张力难以测量或长时间监测的缺陷，具体包括静态预测和动态预测两个方面：1)通过构建静态BP神经网络预测模型以确定系泊系统设计参数与系泊缆预张力之间的关系，为系泊系统设计参数的确定提供一种快捷高效的分析手段；2)通过构建动态BP神经网络预测模型，结合对数据的动态化处理以确定半潜浮式平台运动响应与系泊缆张力时程之间的关系；本方案在保证结果精度的同时，可有效提高分析效率，对实际浮式平台系泊缆安全监测具有实际工程意义。
基于 bp fem 海洋平台系泊系统响应预测方法

[发明专利]内孤立波作用下海洋浮式结构的耦合运动及测力模拟实验系统-CN201811283333.4有效
发明人：王智峰;崔俊男;董胜;陶山山;张日 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2018-10-31 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： B63B79/20 文献下载
摘要：本发明公开一种内孤立波作用下海洋浮式结构的耦合运动及测力模拟实验系统，包括浮式结构模型、运动响应记录单元、锚链单元以及锚链测力单元，可以实时记录内孤立波作用下浮式结构模型的运动响应和锚链受力情况；浮式结构模型包括平台主体、运动测量装置安装部以及配重，各部分之间相互独立，方便安装，增减配重也比较便捷；运动响应记录单元采用微电子陀螺仪和微电子加速度计结合，具有测量精度高、体积小，成本低等优势，不仅能够准确的测得浮式结构的运动响应，还可以通过对平台所受加速度分析获得其所受合力；另外，通过光纤布拉格光栅进行锚链测力，不仅得到锚链受力的分布特征，还能够通过光纤布拉格光栅应力应变的不同了解锚链的弯曲情况，该实验系统的构建及实施对于浮式结构的稳定性研究具有重要意义。
孤立作用海洋结构耦合运动测力模拟实验系统

[发明专利]一种海洋结构物在内孤立波环境下的受力观测装置-CN201611255361.6有效
发明人：王智峰;董胜;陶山山;段成林 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2016-12-30 - 公布日： 2019-10-11 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本发明公开了机电一体化技术领域的一种海洋结构物在内孤立波环境下的受力观测装置，包括箱体，所述箱体的底部设置有连接板，所述连接板的的底部设置有固定柱，本发明通过将固定柱固定在海洋内孤立波环境下，通过固定柱内部的压力传感器和振动传感器用来监测海洋中在内孤立波产生时对固定柱的受力数据，通过中央处理器和模拟计算器的相互配合，模拟计算出固定柱在海洋内孤立波环境下的实际受力情况，再通过无数据存储硬盘将监测的压力数据和模拟受力数据进行存储，方便研究人员后期的观察和统计固定柱在海洋内孤立波环境下的受力情况，有利于在制定出在海洋内孤立波环境进行建造建筑的稳定。
一种海洋结构在内孤立环境观测装置

[发明专利]一种内波与潜体相互作用的实验系统-CN201810114516.7有效
发明人：王智峰;崔俊男;董胜;陶山山 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2018-02-06 - 公布日： 2019-09-03 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种内波与潜体相互作用的实验系统，包括：潜体模型、运动模拟组件、运动记录组件及实验槽，潜体模型包括潜体外壳及第一配重块，第一配重块置于潜体外壳中。因此，本发明实施例提供的内波与潜体相互作用的实验系统，利用球形铰式万向联轴器的连接，使得潜体可以相对于连接杆做三个方向的转动，并利用三向电子陀螺仪实时记录潜体的X、Y、Z方向转动的角速度，同时记录潜体X、Y、Z方向的加速度，利用三个压力传感器记录内孤立波行进过程中潜体模型以及连接杆件上的X、Y、Z三个方向上的内孤立波波浪力，进而将记录结果通过导线传输至显示器，实时显示测力数据，并记录在数据文件当中。
潜体实验系统配重块记录电子陀螺仪万向联轴器导线传输方向转动记录结果力传感器连接杆件实时记录实时显示数据文件行进过程运动记录运动模拟孤立波浪力连接杆球形铰实验槽测力三向显示器转动

[发明专利]一种考虑背景流场下的内孤立波作用力特性分析方法-CN201910154630.7在审
发明人：王智峰;崔俊男;董胜;陶山山;张日 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2019-03-01 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明提供一种考虑背景流场下的内孤立波作用力特性分析方法，包括以下步骤：步骤1：利用三维海洋数值模型，对南海环流进行数值模拟；步骤2：建立内波数值水槽；步骤3：通过考虑背景流程的内波数值水槽和海洋结构网络模型来确定内波对海洋结构的作用。本发明解决了内波造波方法无法考虑背景流场的问题，首次将内波海洋模式、内波计算流体力学方法和内波作用力理论方法结合起来，形成了一个完整的考虑背景流场的内波造波方法及测力方法的计算体系。该方法可以使内波对结构物的作用研究更贴近实际情况，对于海上结构物的安全荷载计算和结构设计都能够起到指导作用。
水槽背景流场海洋结构特性分析背景流海洋数值模型计算流体力学海上结构物孤立安全荷载海洋模式数值模拟网络模型作用研究环流结构物测力三维

[发明专利]一种基于人工智能和数值模型的波浪模拟方法-CN201910065902.6在审
发明人：王智峰;巩艺杰;董胜;陶山山;张日 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2019-01-24 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明提供一种基于人工智能和数值模型的波浪模拟方法，包括以下步骤：步骤1：确定波浪模型结构；步骤2：初始化波浪模型参数；步骤3：输出初始条件，计算波浪模型适应度值；步骤4：选择操作；步骤5:交叉操作；步骤6：变异操作；步骤7：计算适应度；步骤8：判断是否满足结束条件，若满足，则进入步骤9；若不满足，则返回步骤4；步骤9：获取最优参数组合；步骤10：将步骤9得到的参数重新代入步骤(1)的公式的模型中再次计算模拟波浪。本发明奖人工智能技术与波浪模型相结合，实现对波浪模型参数的自动选择；根据输入的风速条件和地形条件能够自动选取更符合实际的浪模型参数，提高模拟精确度。
波浪模型人工智能波浪模拟数值模型适应度初始条件人工智能技术变异操作地形条件计算模拟交叉操作结束条件模型参数选择操作自动选取自动选择最优参数初始化风速波浪输出返回

[发明专利]一种极地固定冰冰厚的多元统计预测方法-CN201910025444.3在审
发明人：王智峰;段成林;董胜;陶山山;张日 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2019-01-11 - 公布日： 2019-05-31 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种极地固定冰冰厚的多元统计预测方法，采用多元回归分析模型建立固定冰冰厚的经验公式；采用人工神经网络模型进行多元因素作用下的海冰冰厚预报。本发明的有益效果是以冰厚为主要信息的长期冰厚序列，通过多元回归分析模型建立预测冰厚的人工经验公式，对引入的环境强迫因素输入人工神经网络模型，对海冰冰厚进行预报，预报精度能够满足业务保障需求，为极地矿产资源的勘探和北极航运等北极海洋工程提供技术支持。
固定冰极地人工神经网络模型多元回归分析多元统计模型建立海冰预报北极预测海洋工程技术支持经验公式人工经验业务保障因素作用矿产资源航运勘探引入

[发明专利]一种海面高度持续性预测算法-CN201811593352.7在审
发明人：王智峰;张晓爽;褚思琪;董胜;陶山山;张日 -专利权人：中国海洋大学;国家海洋信息中心
申请日： 2018-12-25 - 公布日： 2019-04-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种海面高度持续性预测算法，采用自回归移动平均模型进行海面高度持续性预测；采用人工神经网络模型进行海面高度持续性预测；建立海面高度持续性统计预测模型。本发明的有益效果是以全球验潮站信息产品为主要数据源，通过多种统计方法进行海面高度持续性预测试验，建立海面高度持续性统计预测模型，且预测精度能够满足业务保障需求，为海洋环境安全保障提供技术支持。
持续性海面统计预测模型预测算法预测人工神经网络模型自回归移动平均安全保障海洋环境技术支持信息产品业务保障预测试验数据源全球统计

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