本发明涉及一种船舶结构设计领域，特别涉及一种船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法。
背景技术：
1、在船、波相互作用时，航行船舶型线的非直壁特点会引起非线性波浪力和静水恢复力，这部分弱非线性载荷是导致船体波浪弯矩时历曲线里弯矩峰值(中拱状态)和弯矩谷值(中垂状态)不对称的主要原因。中拱波浪弯矩与线性波浪弯矩的比值称为中拱不对称系数，中垂波浪弯矩与线性波浪弯矩的比值称为中垂不对称系数。中拱波浪弯矩是总纵强度计算中校核甲板屈曲和底部屈服的核心参数，而中垂波浪弯矩是总纵强度计算中校核甲板屈服和底部屈曲的核心参数。拱垂不对称系数是否合理是关乎船体梁是否安全设计的重中之重。
2、在船舶结构设计领域，对于常规船舶而言，通常波浪弯矩的拱垂不对称系数是直接通过结构设计规范得到，但是对于具有高航速和大外飘的小方形系数船舶而言，结构设计规范普遍会低估不对称系数和波浪弯矩，从而导致偏危险的结构设计，难以保证合适的船体总纵强度。
技术实现思路
1、针对现有规范方法会普遍低估船体波浪弯矩不对称系数，从而导致偏危险结构设计的问题，提出了一种船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，安全高效。
2、本发明的技术方案为：
3、一种船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，包括以下步骤：
4、步骤1、以航速v航行船舶的满载为分析工况，选定波浪圆频率计算范围的上下限ωmin～ωmax和频率间隔大小δω，以及浪向计算范围的上下限θmin～θmax和浪向间隔大小δθ，并依据合适原则确定网格尺度lpanel的最大值并划分湿表面网格，采用线性频域方法计算波浪弯矩的响应幅算子；依据合适原则确定网格尺度lpanel的最大值为：
5、
6、其中π为圆周率，g为重力加速度；
7、步骤2、在计算结果中挑选最大的波浪弯矩响应幅算子a，并记录其对应的波浪周期t和浪向θ；
8、步骤3、选取pm双参数谱和北大西洋海浪谱，采用谱分析方法遍历计算各海况，根据海况概率加权得到超越概率为10-8的波浪弯矩n；
9、步骤4、对于非线性时域分析，需要考虑计算结果对航速v的敏感度，计算多个合适的设计波；
10、步骤5、采用非线性时域方法计算多个设计波下船体波浪弯矩时历，得到中垂和中拱波浪弯矩峰值和并分别挑选中拱和中垂最大值分别为和
11、步骤6、根据下式构造新的波浪弯矩垂拱不对称系数γh和γs；
12、
13、步骤7、根据所选规范公式确定船体波浪弯矩的拱垂不对称系数的规范值分别为βh和βs
14、步骤8、为了得到较为保守的船体波浪弯矩，需要保证拱垂不对称系数修正后不小于修正前，因此如果γh≥βh，中拱不对称系数为γh，反之则为βh，同样的，如果γs≥βs，中拱不对称系数为γs，反之则为βs；
15、较佳地，计算多个合适的设计波为8个,按序号,波幅ad/米,周期td/秒,浪向θd/度,航速vd/节共5个规格说明,分别为：1,n/a,2π/ω,θ,v、2,n/a,2π/ω-1,θ,v、3,n/a,θ,v、4,n/a,θ,v、5,0.65×n/a,θ,0.5×vs、6,0.65×n/a,θ,0.5×vs、7,0.35×n/a,θ,vs、8,0.35×n/a,θ,vs；
16、其中l为船舶垂线间长，vs为船舶服务航速。
17、本发明的有益效果在于：
18、本发明在船、波相互作用时，对于具有高航速和大外飘的小方形系数船舶，可以有效修正波浪弯矩的拱垂不对称系数，保证合适的船体总纵强度，能够提高船舶形式的安全性。
1.一种船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，步骤4中的设计波，按序号,波幅/米,周期/秒,浪向/度,航速/节共5个规格说明，可以为：1,n/a,2π/ω,θ,v；其中l为船舶垂线间长，vs为船舶服务航速。
3.根据权利要求1所述的船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，步骤4中的设计波，按序号,波幅/米,周期/秒,浪向/度,航速/节共5个规格说明，可以为：2,n/a,2π/ω-1,θ,v；其中l为船舶垂线间长，vs为船舶服务航速。
4.根据权利要求1所述的船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，步骤4中的设计波，按序号,波幅/米,周期/秒,浪向/度,航速/节共5个规格说明，可以为：3,n/a,θ,v；其中l为船舶垂线间长，vs为船舶服务航速。
5.根据权利要求1所述的船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，步骤4中的设计波，按序号,波幅/米,周期/秒,浪向/度,航速/节共5个规格说明，可以为：4,n/a,θ,v；其中l为船舶垂线间长，vs为船舶服务航速。
6.根据权利要求1所述的船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，步骤4中的设计波，按序号,波幅/米,周期/秒,浪向/度,航速/节共5个规格说明，可以为：5,0.65×n/a,θ,0.5×vs；其中l为船舶垂线间长，vs为船舶服务航速。
7.根据权利要求1所述的船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，步骤4中的设计波，按序号,波幅/米,周期/秒,浪向/度,航速/节共5个规格说明，可以为：6,0.65×n/a,θ,0.5×vs；其中l为船舶垂线间长，vs为船舶服务航速。
8.根据权利要求1所述的船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，步骤4中的设计波，按序号,波幅/米,周期/秒,浪向/度,航速/节共5个规格说明，可以为：7,0.35×n/a,θ,vs；其中l为船舶垂线间长，vs为船舶服务航速。
9.根据权利要求1所述的船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，步骤4中的设计波，按序号,波幅/米,周期/秒,浪向/度,航速/节共5个规格说明，可以为：8,0.35×n/a,θ,vs；其中l为船舶垂线间长，vs为船舶服务航速。
10.根据权利要求1所述的船体波浪弯矩拱垂不对称系数的修正方法，其特征在于，步骤1中，选定波浪圆频率计算范围的上下限ωmin～ωmax为0.1～1.5rad/s，频率间隔大小δω为0.05rad/s，以及浪向计算范围的上下限θmin～θmax为0～180度，和浪向间隔大小δθ为15度。
