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龙图腾网获悉中国船舶工业综合技术经济研究院申请的专利深海采矿船A型架布放回收装置敏感环境应力分析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：CN115238374B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04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：202210774863.9，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权深海采矿船A型架布放回收装置敏感环境应力分析方法是由汪浩;周明贵;韩放;李汉智;白雪设计研发完成，并于2022-07-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本深海采矿船A型架布放回收装置敏感环境应力分析方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种深海采矿船A型架布放回收装置敏感环境应力分析方法，本发明结合深海采矿船舶的作业任务及地理环境，对A型架布放回收装置进行故障数据统计和故障树分析，并应用模糊聚类模型确定故障与敏感环境应力的关联关系，从而实现深海采矿船舶A型架布放回收装置敏感环境应力的准确定位及分析。本发明为深海采矿船舶A型架布放回收装置敏感环境应力分析提供了可行的方法，对于提高深海矿产开发船舶的使用效率和安全性、可靠性具有重要作用。

本发明授权深海采矿船A型架布放回收装置敏感环境应力分析方法在权利要求书中公布了：1.一种深海采矿船A型架布放回收装置敏感环境应力分析方法，其特征在于：所述敏感环境应力分析方法，包括以下步骤： 步骤1：根据所述深海采矿船采挖的不同矿物类型所在的不同海洋区域位置，确定所述深海采矿船A型架布放回收装置主要工作区域及地理位置； 步骤2：根据所述步骤1确定的主要工作区域及地理位置，确定所述深海采矿船A型架布放回收装置主要作业任务类型及作业剖面： 所述主要作业任务类型为所述深海采矿船A型架布放回收装置在特定海洋地理位置区域执行不同类型任务的时间统计量； 所述作业剖面为所述深海采矿船A型架布放回收装置在特定海洋地理位置区域执行不同类型任务的时间占比； 其中，主要作业任务包括：动态定位钻井任务、锚系任务、巡航任务、船坞维修任务、实际钻井作业任务、水下维修任务、动态定位维修任务和恶劣天气等待任务中的一种或几种中的一种或几种； 步骤3：确定所述深海采矿船A型架布放回收装置主要自然环境应力和诱发环境应力： 其中，所述自然环境应力根据所述步骤1中的具体海洋地理位置确定，包括温度环境应力、湿度环境应力和盐雾环境应力中的一种或几种； 所述诱发环境应力为所述自然环境应力诱发产生的应力，参照所述步骤2中的作业任务类型与作业任务剖面确定，包括振动环境应力和冲击环境应力； 步骤4所述深海采矿船A型架布放回收装置故障数据统计和故障树分析: 基于实际的所述A型架布放回收装置的故障案例统计数据，开展所述故障数据统计和故障树分析； 步骤4.1故障数据统计：对所述A型架布放回收装置发生故障的具体设备对象、发生故障的具体现象、发生故障的具体原因、发生故障的关联环境应力进行统计； 所述故障数据统计的类型包括机械故障、液压故障和电气控制故障数据统计； 步骤4.2故障树分析：采用故障树分析方法，分别对所述A型架布放回收装置的主要设备的机械故障、液压故障和电气控制故障开展所述故障树分析； 所述A型架布放回收装置的子系统包括液压动力系统、A型门架系统、布放回收设备绞车系统、设备控制操纵系统； 通过所述故障统计数据和故障树分析，确定导致故障发生的所述关联环境应力种类； 步骤5：故障发生频率、严重程度模糊聚类分析以及故障-环境应力Apriori关联规则分析： 根据所述步骤4分析得到的所述A型架布放回收系统故障树，建立FCM-AR模型，对故障应力进行定位，具体步骤如下： 步骤5.1：故障发生频率、严重程度模糊聚类分析： 获取所述A型架布放回收装置各个设备故障信息，并从中整理提取所述振动环境应力维度、冲击环境应力维度、温度环境应力维度、湿度环境应力维度、盐雾环境应力维度的发生频率和发生严重程度； 对所述故障发生频率、发生严重程度进行模糊聚类分析，得到对应的隶属矩阵，确定样本中各故障严重程度的分类情况； 确定聚类中心的个数C，输入故障发生频率和故障发生严重程度的原始数据； 其中，所述聚类中心个数C是一个不断迭代计算隶属度ui,j和簇中心cj直到他们达到最优的过程，如式1所示： 对于单个样本xi，它对于每个簇的隶属度之和为1；其中m为隶属度ui,j的个数；N为样本x的个数； 当迭代满足式2时，停止迭代： 其中，k是迭代步数，maxij为误差阈值；ε为选定的容差值；该过程收敛于目标Jm的局部最小值或鞍点； 根据所述模糊聚类算法，计算故障程度的隶属度矩阵； 确定各样本发生频率、发生严重程度对应的类别； 步骤5.2：确定A型架布放回收装置横向与纵向关联关系，并进行故障-环境应力Apriori关联规则分析： 所述A型架布放回收装置横向关联关系为各子系统之间的关系； 所述A型架布放回收装置的子系统包括所述液压动力系统、A型门架系统、布放回收设备绞车系统、设备控制操纵系统； 所述A型架布放回收装置纵向关联关系为所述各子系统中的设备之间的影响关系； 所述A型架布放回收装置的设备包括伸缩架、摆动架、对接装置、纵摇缓冲装置、横摇缓冲装置、液压动力站、液压阀柜、机旁控制柜、遥控装置、液压马达、常闭式安全闸、行星减速机、排缆器以及光电滑环； 根据所述A型架布放回收装置的子系统分类和设备分类得到所述A型架布放回收装置子系统间的横向关联关系和相互设备之间纵向上下游关联耦合关系； 设置参数aVR表示所述A型架布放回收装置各子系统中的设备之间的作用程度大小； 所述A型架布放回收子系统中包括的设备为aij，表示设备i对设备j的作用程度大小，并用aji表示设备j对设备i的作用程度大小； 通过关系影响矩阵A定义所述A型架布放回收装置各子系统中设备之间的相互影响程度； A初始如式3所示： 对于所述A型架布放回收装置的设备i对设备j的影响程度通过设备i的状态值Xi与设备之间i→j的作用程度aij的乘积进行定义，即Xi×aij，反之，设备j对设备i的作用表示为Xj×aji； 设表示所述A型架布放回收装置各子系统之间影响关系的矩阵为M，所述矩阵M为非对称矩阵； 应用所述故障-环境应力Apriori关联规则分析故障事件各维度信息之间的依存关系，得到各环境应力因素对各子系故障的影响评估结果F； 所述表示A型架布放回收装置各子系统之间影响关系的矩阵M，通过各环境应力因素对各子系统故障的影响评估结果F与所述A型架布放回收装置各子系统中设备之间的关系影响矩阵A点乘得到，M＝F·A； 根据得到的所述A型架布放回收装置各子系统之间影响关系，结合故障发生频率、严重程度模糊聚类分析以及故障-环境应力Apriori关联分析，得出所述A型架布放回收装置某一子系统故障与敏感环境应力之间的关联关系，从而得出何种敏感环境应力与该子系统故障的发生有较高的关联性； 步骤6：敏感环境应力有限元仿真验证： 应用有限元仿真，对所述步骤5得到的分析结果进行验证，所述A型架布放回收装置的载荷按照5类环境应力分别进行建模仿真分析，通过静态、动态和温度元计算仿真验证该种环境应力；在进行有限元分析时，采用线性或者非线性仿真，有限元分析的边界条件按照具体的设计图纸进行约束。

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