船体结构冰载荷的远场识别方法及试验验证

冰区航行船舶的冰载荷监测系统可实时保障结构安全。常规的冰载荷监测系统通常采用在冰区水线处布置应变传感器进行测量,然而船体结构水线处往往因水密隔舱等密闭结构而难以进入。为克服传感器安装位置的限制,本文提出一种船体外板结构远场冰载荷识别模型。采用狄拉克函数形成监测点载荷-测量点冰激应变间的Green矩阵,并用Picard准则对载荷识别系统的不适定性进行分析。同时,采用共轭梯度最小二乘迭代型算法和移动平均滤波技术提升求解精度及降低噪声信号影响,并将反演模型应用到外板结构的载荷识别试验中,反演的载荷可较好地对应上施加载荷的时域特征且载荷识别精度良好。本文提出的冰载荷识别模型是对原有冰载荷监测方案的扩展,可有效提升监测范围。