海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测方法

本发明属于悬索桥主缆耐久性预测，更具体地，涉及一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测方法及系统。背景技术：1、海洋平台结构的耐久测试技术一直在不断发展。这些技术的发展主要是为了确保海洋平台的结构在极端海洋环境中能够安全、可靠地运行，以及满足特定设计寿命的要求。以下是一些相关技术的概述：2、数值模拟和计算力学分析：使用计算机模拟软件，工程师可以对海洋平台的结构进行复杂的力学分析。这包括有限元分析等技术，以评估结构在各种负载和极端条件下的性能。3、传感器和监测系统：安装在海洋平台上的传感器用于实时监测结构的变化、应力和变形等参数。这些传感器能够提供关键的实时数据，以便及时检测潜在的结构问题。4、材料科学和工程：不断进步的材料科学为海洋平台提供更强、更轻、更耐腐蚀的材料，以增加平台的寿命和耐久性。5、但是现有技术中并没有一种技术方案，能够准确的对悬索桥主缆的耐久度进行预测。技术实现思路1、为解决以上技术问题，本发明提出一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测方法，包括：2、获取悬索桥主缆上各位置的缆绳信息，其中，所述缆绳信息包括：腐蚀速度、浪高、风速、风激励的频率、浪激励的频率、振动幅度和弯曲刚度；3、设置悬索桥主缆的耐久性预测模型，并根据所述缆绳信息，计算一个周期内的耐久性指数，其中，所述悬索桥主缆的耐久性预测模型包括：计算外部激励引起的应力指数和计算总应力指数；4、根据当前周期内的所述耐久性指数，判断下一个周期内的耐久性指数，并与耐久度阈值进行对比，当超过所述耐久度阈值时，发出报警信息。5、进一步的，所述悬索桥主缆的耐久性预测模型包括：6、7、其中，d(s)为时间s时悬索桥主缆的耐久性指数，r(s，x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时的腐蚀速度，t为时间周期，f(s，x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时外部激励引起的应力指数，τ为悬索桥主缆的材料的疲劳系数，σ(s，x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时的总应力指数，τf为悬索桥主缆在振动、应力循环下的疲劳系数，σf(s，x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时在振动、应力循环下的应力。8、进一步的，在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时外部激励引起的应力指数f(s，x，y)包括：9、10、其中，a为应力指数的整体调整因子，h(x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处的浪高，v(x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处的风速，b为风激励的调整因子，k1为风激励的权重，f为风激励的频率，c为浪激励的调整因子，k2为浪激励的权重，ω为浪激励的频率，d为浪高和风速比值的权重，e为时间权重，g为时间调整因子。11、进一步的，在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时的总应力指数σ(s，x，y)包括：12、13、其中，d′为总应力指数的调整因子，g′为悬索桥主缆的振动幅度，h′为悬索桥主缆的弯曲刚度。14、进一步的，通过梯度下降法或者蚁群算法对所有权重和所有调整因子进行拟合。15、本发明还提出一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测系统，包括：16、获取信息模块，用于获取悬索桥主缆上各位置的缆绳信息，其中，所述缆绳信息包括：腐蚀速度、浪高、风速、风激励的频率、浪激励的频率、振动幅度和弯曲刚度；17、设置模型模块，用于设置悬索桥主缆的耐久性预测模型，并根据所述缆绳信息，计算一个周期内的耐久性指数，其中，所述悬索桥主缆的耐久性预测模型包括：计算外部激励引起的应力指数和计算总应力指数；18、报警模块，用于根据当前周期内的所述耐久性指数，判断下一个周期内的耐久性指数，并与耐久度阈值进行对比，当超过所述耐久度阈值时，发出报警信息。19、进一步的，所述悬索桥主缆的耐久性预测模型包括：20、21、其中，d(s)为时间s时悬索桥主缆的耐久性指数，r(s，x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时的腐蚀速度，t为时间周期，f(s，x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时外部激励引起的应力指数，τ为悬索桥主缆的材料的疲劳系数，σ(s，x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时的总应力指数，rf为悬索桥主缆在振动、应力循环下的疲劳系数，σf(s，x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时在振动、应力循环下的应力。22、进一步的，在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时外部激励引起的应力指数f(s，x，y)包括：23、24、其中，a为应力指数的整体调整因子，h(x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处的浪高，v(x，y)为在悬索桥主缆的坐标(x，y)处的风速，b为风激励的调整因子，k1为风激励的权重，f为风激励的频率，c为浪激励的调整因子，k2为浪激励的权重，ω为浪激励的频率，d为浪高和风速比值的权重，e为时间权重，g为时间调整因子。25、进一步的，在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时的总应力指数σ(s，x，y)包括：26、27、其中，d′为总应力指数的调整因子，g′为悬索桥主缆的振动幅度，h′为悬索桥主缆的弯曲刚度。28、进一步的，通过梯度下降法或者蚁群算法对所有权重和所有调整因子进行拟合。29、通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：30、本发明获取悬索桥主缆上各位置的缆绳信息，其中，所述缆绳信息包括：腐蚀速度、浪高、风速、风激励的频率、浪激励的频率、振动幅度和弯曲刚度；设置悬索桥主缆的耐久性预测模型，并根据所述缆绳信息，计算一个周期内的耐久性指数，其中，所述悬索桥主缆的耐久性预测模型包括：计算外部激励引起的应力指数和计算总应力指数；根据当前周期内的所述耐久性指数，判断下一个周期内的耐久性指数，并与耐久度阈值进行对比，当超过所述耐久度阈值时，发出报警信息。本发明通过以上技术方案，能够精确的对悬索桥主缆的耐久性进行预测，从而发出报警信息，提醒维修人员进行维修或更换。技术特征：1.一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测方法，其特征在于，包括：2.如权利要求1所述的一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测方法，其特征在于，所述悬索桥主缆的耐久性预测模型包括：3.如权利要求2所述的一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测方法，其特征在于，在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时外部激励引起的应力指数f(s，x，y)包括：4.如权利要求3所述的一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测方法，其特征在于，在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时的总应力指数σ(s，x，y)包括：5.如权利要求4所述的一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测方法，其特征在于，通过梯度下降法或者蚁群算法对所有权重和所有调整因子进行拟合。6.一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测系统，其特征在于，包括：7.如权利要求6所述的一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测系统，其特征在于，所述悬索桥主缆的耐久性预测模型包括：8.如权利要求7所述的一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测系统，其特征在于，在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时外部激励引起的应力指数f(s，x，y)包括：9.如权利要求8所述的一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测系统，其特征在于，在悬索桥主缆的坐标(x，y)处时间s时的总应力指数σ(s，x，y)包括：10.如权利要求9所述的一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测系统，其特征在于，通过梯度下降法或者蚁群算法对所有权重和所有调整因子进行拟合。技术总结本发明公开一种海洋环境悬索桥主缆不锈钢绞线耐久性预测方法及系统，该方法包括：获取悬索桥主缆上各位置的缆绳信息，其中，所述缆绳信息包括：腐蚀速度、浪高、风速、风激励的频率、浪激励的频率、振动幅度和弯曲刚度；设置悬索桥主缆的耐久性预测模型，并根据所述缆绳信息，计算一个周期内的耐久性指数，其中，所述悬索桥主缆的耐久性预测模型包括：计算外部激励引起的应力指数和计算总应力指数；根据当前周期内的所述耐久性指数，判断下一个周期内的耐久性指数，并与耐久度阈值进行对比，当超过所述耐久度阈值时，发出报警信息。技术研发人员：张勇,卢先鹤,刘辉,张天涛,王颖,吕宏超受保护的技术使用者：中国铁建港航局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16