报告题目：数字孪生在船舶结构安全研究上的应用

报告时间：2024年4月3日9:00

报告地点：工程学院302会议室

个人简介：毛文刚，博士，瑞典查尔姆斯理工大学教授、博士生导师，查尔姆斯理工大学位于瑞典第二大城市，北欧的工业和航运中心哥德堡，并为瑞典全国培养了大约40%的工程师， 该校有着和工业界紧密结合并帮组工业界解决实际用处的传统。毛文刚教授目前担任国际海上和极地工程师学会 (ISOPE)技术委员会委员，国际船舶和近海结构物委员会 (ISSC) 委员(2012-至今) 。 主要研究领域包括：船舶气象导航和航行路线规划，绿色智能船舶开发，人工智能机器学习在船舶性能数字化技术的开发，船舶疲劳和遭遇水动力载荷的随机模拟，无人智能船舶性能和操纵技术研究等。作为项目负责人，主持和参与欧盟、瑞典政府资助的纵向科研和创新基金课题30余项，项目累计金额超过3000万人民币。与多家国内外造船与航运知名企业开展合作研究工作，申请取得美国和欧盟专利各一项，并成功实现成果转化。

内容简介：当船在航行过程中，由于风浪流的影响，会遭受不同环境载荷的影响，从而导致六个不同自由度方向的运动以及力学响应，船舶结构除了收到船体的波浪载荷外，由于高频共振和抨击载荷的作用，也会产生高度非线性的动态响应应力。这些可能导致到船体疲劳，船舶断裂和操纵性，同时由于大的船体运动，可能会导致船舶货物的丢失，甚至船舶倾覆。如何测量，计算和模拟仿真作用在船舶船体上的不同力学特性，是船舶力学和船舶工程研究的基本问题。由于船舶在海浪中航行的复杂性和遭遇环境的高度随机性，数值计算方法对船舶航行过程中的物理特征进行了大量的简化和假设，导致船舶计算仿真而得到的相应序列和真实的结构受力存在很大的偏差。随着数字孪生技术的发展，船舶的不同频率下的结构动态响应能够很精确地来获取这些真实的动态响应应力。在此报告中，我们将介绍不同的数据分析和机器学习的方法，通过船舶响应的基本理论与数据分析相结合，来研究船舶结构响应和疲劳损伤相关的影响因子参数，从而实现对船舶极限载荷响应，结构疲劳断裂的监测和预报。最后开发数值计算和测量分析相结合的疲劳和运动响应模型，辅助船舶在真实航行海浪环境下的航行决策进行优化应用，提高船舶的航行安全性。

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