[发明专利]一种浮式海洋平台吊机负荷试验的配载获取方法

摘要

本发明公开了一种浮式海洋平台吊机负荷试验的配载获取方法，首先测量或按照试验要求提供所需相关参数：吊臂长度；仰角参考点距基线高；仰角参考点距吊基座中心线距离；吊臂重量；吊臂初始位置重心坐标；吊机基座中心纵向坐标位置；吊机基座中心横向坐标位置；试验时平台重量；试验时平台重心坐标；试验吊物重量；吊臂旋转半径。然后获取参数吊臂仰角参考点距吊臂重心的距离；吊臂仰角，选取参数吊臂旋转角。通过以上参数得到第i个位置下对应的吊物位置坐标与吊臂重心位置坐标，进行装载计算，并校核浮态、稳性。根据每一步校核过的配载计算结果，得到整个吊机负荷试验的配载情况。

主权项

一种浮式海洋平台吊机负荷试验的配载获取方法，其特征在于，包括如下步骤，S1、测量或由吊机厂商提供试验吊机的如下参数：L‑‑吊臂长度，单位m；H‑‑吊臂仰角参考点距基线高，单位m；A‑‑吊臂仰角参考点距吊基座中心线距离，单位m；X_CP‑‑吊机基座中心纵向坐标位置，单位m；Y_CP‑‑吊机基座中心横向坐标位置，单位m；W_CB‑‑吊臂重量，单位T；S2、根据平台实际情况和试验要求，测量或给定如下参数：W_LU‑‑试验时平台重量，含吊臂，单位T；(X_LU，Y_LU，Z_LU)‑‑试验时平台重心坐标，单位m；(X_CBo，Y_CBo，Z_CBo)‑‑吊臂初始位置重心坐标，单位m；W_L‑‑试验吊物重量，单位T；R‑‑重物旋转半径，单位m；α‑‑吊臂旋转角，逆时针为正，单位deg；j‑‑整个吊机负荷试验中，吊臂按照某一给定R和W_L旋转一周所对应的试验次数，称为一次试验，共计k次；i‑‑第j次试验中，一个α所对应的试验步骤，称为一次工况，满足如下原则：‑i＝1‑‑α取初始位置；‑i＝i+1‑‑第i个位置逆时针的下一个α角；‑i＝i_n‑‑最后一个位置，即从i＝1开始，完成360°的位置；S3、装载时，计入如下重量重心：‑使用空船重：重量W_LU，重心(X_LU,Y_LU，Z_LU)；‑扣除初始位置吊臂：重量‑W_CB，重心(X_CBo，Y_CBo，Z_CBo)；‑添加对应位置吊臂：重量W_CB，重心(X_CBi，Y_CBi，Z_CBi)；‑添加对应位置吊物：重量W_L，重心(X_Li，Y_Li，Z_Li)；根据如下公式，获得第j次试验过程中，第i个位置下对应的吊物位置坐标(X_Li，Y_Li，Z_Li)与吊臂重心位置坐标(X_CBi，Y_CBi，Z_CBi)：吊物位置：$\left\{\begin{array}{c}{X}_{\mathrm{Li}}=X_{\mathrm{CP}}+R\×\sin \mathrm{\α}\\ Y_{\mathrm{Li}}=Y_{\mathrm{CP}}+R\×\cos \mathrm{\α}\\ Z_{\mathrm{Li}}=H\end{array}\right.$   (式1)吊臂重心位置：$\left\{\begin{array}{c}{X}_{\mathrm{CBi}}=X_{\mathrm{CP}}+(D\×\cos \mathrm{\β}+A)\×\sin \mathrm{\α}\\ Y_{\mathrm{CBi}}=Y_{\mathrm{CP}}+(D\×\cos \mathrm{\β}+A)\×\cos \mathrm{\α}\\ Z_{\mathrm{CBi}}=H+D\×\sin \mathrm{\β}\end{array}\right.$   (式2)其中，β‑‑吊臂仰角，即吊臂与XY平面的夹角，逆时针为正，单位deg，按照如下公式获得：β＝arccos((R‑A)/L)   (式3)D‑‑吊臂仰角参考点距吊臂重心的距离，单位m，按照如下公式获得：$D-\sqrt{{(\sqrt{{(X_{\mathrm{CBO}}-X_{\mathrm{CP}})}^2+{(Y_{\mathrm{CBO}}-Y_{\mathrm{CP}})}^2}-A)}^2+{(Z_{\mathrm{CBO}}-H)}^2}$               (式4)S4、浮态校核：首先在无额外压载水的情况下进行浮态校核，若浮态满足要求，则进行下一步骤；若不满足，则调整压载水，从本次试验的第一个工况i＝1开始重新计算浮态，直至浮态满足要求；S5、稳性校核：若稳性满足要求，则进行S6；若不满足，则调整压载水，从本次试验的第一个工况i＝1开始重新计算S4、S5，直至浮态、稳性均满足要求；S6、按照S3‑S5计算下一工况i＝i+1，直至本次试验的最后一个工况i＝i_n，计算完成；S7、按照以上步骤计算下一次试验j＝j+1，直至试验完成j＝j_k；其中，涉及坐标系均为右手坐标系：纵向：自船舯，向艏为正；横向：自平台中心线，左舷为正；垂向：自平台基线，向上为正。