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龙图腾网获悉华东理工大学申请的专利一种船舶纵骨焊接结构的安全评估与设计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：CN121562067B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01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：202610092377.7，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种船舶纵骨焊接结构的安全评估与设计方法是由朱明亮;尧全恒;轩福贞;陆文卿;陈蓉;刘雨欣;袁静楠;郭昊设计研发完成，并于2026-01-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种船舶纵骨焊接结构的安全评估与设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及机械结构强度评估与结构设计的技术领域，提供一种船舶纵骨焊接结构的安全评估与设计方法，包括确定损伤关键部位；采用无损检测方法，检测船舶纵骨焊接结构中的最小可检裂纹尺寸；对检测得到的裂纹进行规则化和归一化处理；计算当前裂纹对应的应力强度因子幅值；结合Zhu‑Xuan模型预测的疲劳裂纹扩展门槛值判断裂纹是否会扩展；基于无损检测结果与三维裂纹扩展分析模型，建立裂纹扩展数字孪生体；根据所述裂纹扩展数字孪生体在不同结构方案下的裂纹扩展预测结果与剩余寿命评估结果，比对不同焊接结构形式、尺寸参数及工艺方案的安全性与可靠性，实现船舶纵骨焊接结构的优化设计。

本发明授权一种船舶纵骨焊接结构的安全评估与设计方法在权利要求书中公布了：1.一种船舶纵骨焊接结构的安全评估与设计方法，其特征在于，包括： S1：确定损伤关键部位，识别对裂纹敏感、可能引发灾难性失效的船舶纵骨焊接结构； S2：采用无损检测方法，检测船舶纵骨焊接结构中的最小可检裂纹尺寸； S3：对检测得到的裂纹进行规则化和归一化处理，统一裂纹形态表征标准； S4：计算当前裂纹对应的应力强度因子幅值； S5：结合Zhu-Xuan模型预测的疲劳裂纹扩展门槛值判断裂纹是否会扩展，若判断裂纹不会扩展，则利用结构应力法评估含缺陷船舶纵骨焊接结构的寿命；若判断裂纹会扩展，则计算裂纹从初始尺寸扩展到临界失稳尺寸前的剩余寿命； S6：基于无损检测结果与三维裂纹扩展分析模型，建立裂纹扩展数字孪生体，实现裂纹状态的动态映射与演化预测，据此确定检查间隔，制定检查大纲与后续安全预防措施； 61构建初始裂纹扩展数字孪生体 基于目标结构的设计图纸、材料性能参数及初始无损检测结果，搭建与物理结构一一对应的裂纹扩展数字孪生体，所述数字孪生体包括物理实体层、虚拟模型层、数据交互层及应用层； 其中，所述物理实体层通过无损检测手段获取目标结构初始裂纹的尺寸、位置及形态参数，同步采集结构几何参数、材料力学性能参数，并部署传感器网络采集实时载荷与环境参数，形成初始数据集合； 所述虚拟模型层基于初始数据集合，构建含初始裂纹的三维有限元裂纹扩展分析模型，嵌入适配工况的裂纹扩展准则，并通过材料试验数据完成模型参数初始化与校准，确保虚拟模型与物理实体的初始状态一致性； 所述数据交互层搭建物联网通信接口，实现物理实体层与虚拟模型层的数据实时传输、格式转换及多源数据融合，所述应用层用于实现裂纹状态可视化、演化预测及工程决策输出； 62裂纹状态的虚实映射与数字孪生体更新 定期对目标物理结构执行无损检测，获取裂纹的实时尺寸、位置及形态参数，包括裂纹长度、深度、开口宽度、走向、尖端曲率及分支情况，对检测数据进行去噪、标准化处理，生成标准化裂纹状态参数集； 基于结构基准坐标系，将上述标准化裂纹状态参数集精准映射至裂纹扩展数字孪生体的虚拟模型层，替换原虚拟模型中的裂纹几何参数，对裂纹尖端区域进行局部网格重构，保证应力强度因子计算精度； 融合实时传感器采集的动态载荷谱、环境参数，修正虚拟模型的边界条件及材料性能参数，同步更新三维有限元裂纹扩展模型； 通过虚实状态一致性校验，将更新后虚拟模型计算的裂纹尖端应力场与物理结构实测应变数据对比，若偏差超过工程允许阈值，迭代调整模型参数直至偏差满足要求，完成数字孪生体的动态更新； 63基于更新后数字孪生体的裂纹状态重新评估 利用更新后的三维有限元裂纹扩展模型，结合未来载荷预测谱，计算当前裂纹扩展速率，预测裂纹扩展路径； 迭代计算裂纹从当前尺寸扩展至临界失稳尺寸所需的循环次数，得到剩余寿命预测值； 64工程决策制定与数字孪生体迭代优化 基于裂纹扩展路径、剩余寿命及剩余强度的评估结果，动态确定最优检查间隔，确保检查间隔小于剩余寿命的13，避免两次检查间发生失稳断裂； 制定精细化检查大纲，明确重点检测部位、检测方法及检测精度要求； 针对不同安全风险等级，制定对应安全预防措施； S7：根据所述裂纹扩展数字孪生体在不同结构方案下的裂纹扩展预测结果与剩余寿命评估结果，比对不同焊接结构形式、尺寸参数及工艺方案的安全性与可靠性，实现船舶纵骨焊接结构的优化设计。

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