[发明专利]一种船舶甲板浸没角直接计算方法

说明书

本发明公开了一种船舶甲板浸没角直接计算方法，包括如下步骤：建立坐标系；建立船舶外壳及所有舱室的三维光刻格式模型即STL模型；按照甲板高度所在平面，切割STL模型获取甲板边线离散点；读取进水点坐标，计算船舶总载重量、重心坐标；计算各个横倾角度下船舶平衡状态时的水线面方程；计算甲板边线离散点数组各个点的浸没角；计算最终甲板浸没角。本发明基于STL模型计算船舶甲板浸没角，STL模型三维数据格式简单，在与甲板所在平面求交时算法简单，易于编程实现。本发明通过求解平衡方程组，直接计算任意吃水及吃水差下的进水点，并通过编程实现，计算的误差小于0.05度，使计算精度显著提高。

技术领域

本发明属于船舶性能计算领域，特别是一种船舶甲板浸没角直接计算方法。

背景技术

如图1-2所示，船舶甲板浸没角是指船舶在横倾过程中，甲板边线没入水面时的横倾角。甲板边线为舷边干舷甲板上表面的延伸与边板外表面的交点。船舶甲板浸没角计算是船舶稳性计算中的重要组成部分，根据《国际完整稳性规则》，在计算风浪中稳性衡准时需要计算甲板浸没角，它的正确与否直接影响到船舶稳性衡准计算的正确性。

目前船舶甲板浸没角计算方法包括以下两种：

第一种是依靠船舶装载手册中的船舶甲板浸没角曲线进行插值，船舶大副进行手动计算时经常采用此种方法，该方法的基本路线是：根据船中吃水从船舶甲板浸没角曲线中查询对应的船舶甲板浸没角；

第二种是采用现有国外成熟的商业船舶设计软件进行计算，如NAPA、MAXSURF、TRIBON等设计软件；

目前这两种算法存在如下不足：

(1)第一种计算方法依赖于船舶装载手册给出船舶甲板浸没角曲线进行插值。装载手册中一般只给出船舶正浮状态下的船舶甲板浸没角曲线，当船舶吃水差较大时误差会增大；

(2)第二种方法依赖于国外的成熟的商业软件，由于商业保密原因，这些商业软件算法不公开，而且程序的移植性、通用性及知识产权问题会受到一定影响。

本发明涉及的参考文献如下：

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发明内容