[发明专利]一种半潜式平台压载/排压载过程中许用VCG获取方法

权利要求书

1.一种半潜式平台压载/排压载过程中许用VCG获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)工况的选取

由于半潜式平台自存工况吃水为中间吃水，选取自存工况为初始工况；与初始工况对应的是初始工况吃水T_自存，在该吃水下进行排压载水，达到拖航工况吃水T_拖航；在初始工况吃水下进行添加压载水达到作业工况吃水T_作业；

在三个典型工况吃水转换的过程中选取步长，设定若干个中间临时工况吃水T_i，表示依次第i个工况，i为1、2、3……；

b)三维模型建立及初始参数选取

半潜式平台三维模型建立并获取静水力信息和舱容信息，如下：

T_拖航/T_自存/T_作业/T_i：所有工况吃水值，单位：米；

排水量Δ_i：选中的所有工况吃水对应的排水量，单位：吨；

KML_i：选中的所有工况对应的纵向稳性半径，单位：米；

KMT_i：选中的所有工况对应的横向稳性半径，单位：米；

VCG_{压载/排压载}：添加或排掉部分压载水的重心高度值，由舱容信息获得，单位：米；

c)各工况经验界限VCG值获取

采用公式1确定三个典型工况经验界限VCG：

VCG_经典imax＝KM_经典imin-GM_经典imin (公式1)

其中：

VCG_经典imax：典型工况下依据经验获取得到的该吃水工况下平台能够满足稳性要求的重心高度最大值，单位：米；

KM_经典imin：对应典型工况，b)中提到到的KML_i和KMT_i二者中较小者，

单位：米；

GM_经典imin：常量，取0.5～3米；

采用公式2进行中间临时工况确定经验界限VCG：

VCG_临时imax＝KM_临时imin-GM_临时imin (公式2)

其中：

VCG_临时imax：各中间临时工况下依据经验获取得到的该吃水工况下平台能够满足稳性要求的重心高度最大值，单位：米；

KM_临时imin：对应中间临时工况，b)中提到到的KML_i和KMT_i二者中较小者，单位：米；

GM_临时imin：常量，取0.1～0.9米；

d)获取各工况假定VCG值

获取各工况假定VCG时，选取典型工况自存工况即T_自存吃水工况为初始工况，将依据c)中公式获取得到的自存工况吃水下的VCG_经典imax值作为自存工况的假定VCG值，命名为VCG_自存假定；

根据a)，采用公式3进行各选取工况假定VCG获取：

Δ_自存:初始工况(自存工况)排水量，如b)所述选取的初始输入参数，自存工况下的排水量，单位：吨；

Δ_i:任意中间临时工况排水量，如同上述Δ_自存，为b)中描述的初始输入参数，各个选取工况的排水量，单位：吨；

VCG_自存假定:初始工况(自存工况)假定重心高度值，将依据c)中公式获取得到的自存工况吃水下的VCG_经典imax值作为自存工况的假定VCG值，命名为VCG_自存假定，单位：米；

VCG_{压载/排压载}:添加或排掉部分压载水的重心高度值；为b)中描述的初始输入参数，单位：米；

VCG_i假定：根据初始工况重心高度值，依据公式3求得的任意选取工况的假定重心高度值，单位：米；

e)稳性校核及各选取工况许用VCG值确认

在依据c)和d)中表述得到各典型工况及中间临时工况的假定重心高度值VCG_i假定和经验限界重心高度值VCG_经验imax后，通过对二者的对比，校核各个选取工况是否满足稳性要求；具体过程如下：

令：a_i＝VCG_经验imax-VCG_i假定

即a_i为各个选取工况下经验限界重心高度值与获取假定值间差值；

若任意a_i值均满足a_i≥0

则表明整个压载/排压载过程中，任意选取工况均满足稳性要求，此时各个选取工况下的VCG_i假定即为各个选取工况的许用VCG值；

若存在某个或某些工况下a_i值出现a_i＜0

则表明整个压载/排压载过程中，有部分选取工况不满足稳性要求，需要进行迭代计算，如下述f)所述。

f)迭代计算及各选取工况许用VCG值再次确认

如e)中所述，对于出现a_i＜0的情况时，需要进行二次迭代计算。计算时，选取a_i值最小的工况作为初始工况，重新选取该工况的假定重心高度值，使得该工况的VCG_i假定＝VCG_经验imax，重复步骤d)获取过程，重新获得各个选取工况的假定重心高度值，再依据e)步骤进行稳性校核和许用VCG值确认；直至所有工况下a_i均大于0，则结束。此时各工况下的VCG_i假定即为该工况的许用VCG值；

g)经过上述过程，获得各个典型工况和中间临时工况的许用VCG值。