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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种提高抗冰载荷能力的船舶冰带结构分级冗余优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115270299B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210861729.2，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种提高抗冰载荷能力的船舶冰带结构分级冗余优化方法是由余建星;金子航;余杨;王福程;苏晔凡;黄恺航设计研发完成，并于2022-07-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种提高抗冰载荷能力的船舶冰带结构分级冗余优化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种提高抗冰载荷能力的船舶冰带结构分级冗余优化方法，包括步骤如下：根据船舶冰级及设计参数确定舷侧冰带浮冰碰撞载荷；对船体结构进行有限元建模，划分舷侧各级结构层次；各结构层次构件分别在本级内构成板格、板架结构或作为横向框架结构的组成部分；在遭遇外部浮冰碰撞载荷时，应力首先在各级内部构件间进行传递，而后扩展至更高级别构件；基于有限元技术进行结构剩余强度分析，通过关键构件分级迭代损伤法评估舷侧结构冗余度；舷侧冰带结构优化设计，优化目标为：保证载荷工况下，结构损伤不会从低级构件传递到高级构件；对优化后的结构进行剩余强度分析及结构冗余度分析。

本发明授权一种提高抗冰载荷能力的船舶冰带结构分级冗余优化方法在权利要求书中公布了：1.一种提高抗冰载荷能力的船舶冰带结构分级冗余优化方法，包括步骤如下： 第一步：根据船舶冰级及设计参数确定舷侧冰带浮冰碰撞载荷； 第二步：对船体结构进行有限元建模，划分舷侧各级结构层次； 第三步：基于有限元技术进行结构剩余强度分析，通过“关键构件分级迭代损伤法”评估舷侧结构冗余度； 为保证船舶在极端重复碰撞载荷下的安全性，确定极限强度衡量标准σaccept将极限强度衡准表示为： 其中，ReL为材料屈服强度，Rm为材料抗拉强度，λ为计算工况下载荷安全系数，Cm为结构材料非线性修正系数； 采用关键构件分级迭代损伤法对结构冗余度进行评估，步骤如下： 1按照载荷工况对结构进行浮冰碰撞有限元分析，取当前结构中应力最大的构件，记其应力值为σmax；若σmax小于σaccept，则判断结构满足要求，分析终止；若σmax大于σaccept，则将该构件作为当前结构的关键构件，继续后续分析； 2判断该关键构件所处的结构级别；若关键构件出现在第一级结构，则对该关键构件进行损伤模拟，随后重复步骤1操作；若关键构件出现在第二级结构，则说明损伤风险由第一级构件转移到第二级构件，对该关键构件进行损伤模拟，随后重复步骤1操作；若关键构件出现在第三级结构，则说明损伤风险转移到第三级构件，分析终止； 3分析终止后，对结构冗余度进行评级；若完整结构在有限元分析中满足要求，则认为结构冗余度很高，无需优化和加强；若经迭代损伤分析后，仅第一级构件发生损伤，则评定结构冗余度为R1级，认为该结构具备充足冗余度，无需优化；若有第二级构件发生损伤，则评定结构冗余度为R2级，认为该结构冗余度不足，需对第一级构件进行优化；若有第三级构件发生损伤，则评定结构冗余度为R3级，认为该结构冗余度严重不足，需对第一、二级构件进行优化； 对于步骤2中的关键构件损伤模拟，损伤模式取最不利情况，即构件端部发生断裂；相应地，在有限元模型中修改关键构件的约束条件为一端简支、一端固支，以模拟其损伤模式； 第四步：舷侧冰带结构优化设计：根据第三步结构冗余度分析结果，对相应构件进行分级优化，优化目标为：保证载荷工况下，结构损伤不会从低级构件传递到高级构件； 第五步：对优化后的结构进行剩余强度分析及结构冗余度分析，若优化方案满足要求，则对方案引起的结构质量变化进行计算和分析；若优化方案不满足要求或结构质量变化过大，超过3%，则继续第四步直至结构满足第三步分析中的强度及结构冗余度要求； 第六步：确定最终冰带结构分级冗余优化方案。

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