一種浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法
【專利摘要】本發明公開了一種浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法，首先測量或按照試驗要求提供所需相關參數：吊臂長度；仰角參考點距基線高；仰角參考點距吊基座中心線距離；吊臂重量；吊臂初始位置重心坐標；吊機基座中心縱向坐標位置；吊機基座中心橫向坐標位置；試驗時平臺重量；試驗時平臺重心坐標；試驗吊物重量；吊臂旋轉半徑。然后獲取參數吊臂仰角參考點距吊臂重心的距離；吊臂仰角，選取參數吊臂旋轉角。通過以上參數得到第i個位置下對應的吊物位置坐標與吊臂重心位置坐標，進行裝載計算，并校核浮態、穩性。根據每一步校核過的配載計算結果，得到整個吊機負荷試驗的配載情況。
【專利說明】一種浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及海洋工程領域，更具體地說，涉及浮式海洋平臺吊機負荷試驗的一種 配載獲取方法。
【背景技術】
[0002] 配備將軍吊的浮式海洋平臺，需要在完工階段對每一臺吊機分別進行吊機負荷試 驗以驗證各吊機的起重能力。吊機負荷試驗通常在靠近岸邊執行試驗，以吊機吊臂能吊起 岸上測試所用重物的位置為準。
[0003] 試驗的具體內容，是將吊機吊臂自存放位置，旋轉至岸上重物位置吊起重物，然后 按照試驗的具體要求吊舉重物進行旋轉。整個試驗過程中不允許有任何形式的調載。試驗 時，由于吊臂和所吊重物位置的不斷變換，會使得平臺在整個試驗過程中的浮態隨之發生 變化。而吊機的正常工作是需要在一定的橫縱傾范圍內，方能進行。由于吊臂、重物位置的 移動和碼頭陣風的影響而產生了一個較大的傾覆力矩，需要對整個試驗過程的穩性進行校 核以滿足相關規范要求。
[0004] 本發明，對一種浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法進行了闡述。旨在為 吊機負荷試驗時的各工況（即吊機吊舉某一重量重物以某一旋轉半徑在某一旋轉角對應 位置）進行浮態和穩性校核。當浮態或穩性不滿足要求情況下，提供壓載方案以同時滿足 試驗浮態和穩性要求。配載獲取時，需要得到某工況（第i個位置）下對應的吊物位置坐 標（Xu，Yu，Zu)與吊臂重心位置坐標（Xrai，Yrai，Zrai)，作為輸入參數。
[0005] 因此，如何選取旋轉角，計算對應吊物與吊臂重心位置，并進行浮態穩性校核，是 試驗安全進行的基礎。
【發明內容】
[0006] 針對上述內容，本發明提出了一種浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法。 通過選取旋轉角，得到對應吊物與吊臂重心位置，來進行配載計算。并詳細地給出了獲取流 程，清晰地表達了整個試驗的配載獲取方法。
[0007] 為了達到上述目的，本發明浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法，包括如 下步驟，
[0008] S1、測量或由吊機廠商提供試驗吊機的如下參數：
[0009] L-吊臂長度，單位m ;
[0010] H--吊臂仰角參考點距基線高，單位m;
[0011] A-吊臂仰角參考點距吊基座中心線距離，單位m;
[0012] Xcp-吊機基座中心縱向坐標位置，單位m;
[0013] Ycp-吊機基座中心橫向坐標位置，單位m;
[0014] Wcb-吊臂重量，單位T;
[0015] S2、根據平臺實際情況和試驗要求，測量或給定如下參數：
[0016] Wm-試驗時平臺重量，含吊臂，單位T ;
[0017] (Xm，Yui,Zm)-試驗時平臺重心坐標，單位m;
[0018] (XCB0,YCB0,Zcbo)-吊臂初始位置重心坐標，單位m;
[0019] Wf-試驗吊物重量，單位T;
[0020] R-重物旋轉半徑，單位m;
[0021] α--吊臂旋轉角，逆時針為正，單位deg;
[0022] j-整個吊機負荷試驗中，吊臂按照某一給定R和I旋轉一周所對應的試驗次數， 稱為一次試驗，共計k次；
[0023] i-第j次試驗中，一個α所對應的試驗步驟，稱為一次工況，滿足如下原則：
[0024] _i= 1-α取初始位置；
[0025] _i=i+1-第i個位置逆時針的下一個α角；
[0026]_i=in-最后一個位置，即從i= 1開始，完成360°的位置；
[0027]S3、裝載時，計入如下重量重心：
[0028]-使用空船重：重量WLU，重心（XLU，YLU，Zlu);
[0029]-扣除初始位置吊臂：重量-Wcb重心（XCBQ，YCDQ，ZCB。）；
[0030] -添加對應位置吊臂：重量Wcb，重心（XCBi，YCBi，ZCBi);
[0031] -添加對應位置吊物：重量I，重心（Xu，Yu，Zu);
[0032] 根據如下公式，獲得第j次試驗過程中，第i個位置下對應的吊物位置坐標（Xu， Yu，Zu)與吊臂重心位置坐標（xCBi，YCBi，zCBi):
[0033] 吊物位置：
[0034]
【權利要求】
1. 一種浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法，其特征在于，包括如下步驟， 51、 測量或由吊機廠商提供試驗吊機的如下參數： L一吊臂長度，單位m; H--吊臂仰角參考點距基線高，單位m; A-吊臂仰角參考點距吊基座中心線距尚，單位m; XCP-吊機基座中心縱向坐標位置，單位m; YCP-吊機基座中心橫向坐標位置，單位m; WCB-吊臂重量，單位T; 52、 根據平臺實際情況和試驗要求，測量或給定如下參數： Wf-試驗時平臺重量，含吊臂，單位T; (XUJ，Yuj，Zyj)-試驗時平臺重心坐標，單位m; (X〇3。，YCB。，ZCB。)一吊臂初始位置重心坐標，單位m; WL-試驗吊物重量，單位T; R-重物旋轉半徑，單位m;a-吊臂旋轉角，逆時針為正，單位deg; j-整個吊機負荷試驗中，吊臂按照某一給定R和I旋轉一周所對應的試驗次數，稱為 一次試驗，共計k次； i-第j次試驗中，一個a所對應的試驗步驟，稱為一次工況，滿足如下原則： -i= 1-a取初始位置； _i=i+1-第i個位置逆時針的下一個a角； _i=in__最后一個位置，即從i= 1開始，完成360°的位置； 53、 裝載時，計入如下重量重心： -使用空船重：重量，重心（XM，YM，ZM); -扣除初始位置吊臂：重量-WCB，重心（XCB。，YCB。，ZCB。）； -添加對應位置吊臂：重量WCB，重心（XCBi，YCBi，ZCBi); -添加對應位置吊物：重量I，重心（Xu，Yu，Zu); 根據如下公式，獲得第j次試驗過程中，第i個位置下對應的吊物位置坐標（Xu，Yu， Zu)與吊臂重心位置坐標（XCBi，YCBi，ZCBi): 吊物位置：
其中，0 -吊臂仰角，即吊臂與XY平面的夾角，逆時針為正，單位deg，按照如下公式獲 得：
54、 浮態校核：首先在無額外壓載水的情況下進行浮態校核，若浮態滿足要求，則進行 下一步驟；若不滿足，則調整壓載水，從本次試驗的第一個工況i= 1開始重新計算浮態，直 至浮態滿足要求； 55、 穩性校核：若穩性滿足要求，則進行S6 ;若不滿足，則調整壓載水，從本次試驗的第 一個工況i= 1開始重新計算S4、S5,直至浮態、穩性均滿足要求； 56、 按照S3-S5計算下一工況i=i+1，直至本次試驗的最后一個工況i=in，計算完 成； 57、 按照以上步驟計算下一次試驗j=j+1，直至試驗完成j=jk; 其中， 涉及坐標系均為右手坐標系： 縱向：自船舯，向艏為正； 橫向：自平臺中心線，左舷為正； 垂向：自平臺基線，向上為正。
2. 根據權利要求1所述浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法，其特征在于，步 驟S2中，a取以下位置： ①a=a(l，％為吊臂初始吊起重物時與YZ平面的夾角； ②a= 45°，吊臂與左舷、船艉呈45° ; ③a=90°，吊臂指向船艉； ④a= 135°，吊臂與船艉、右舷呈45° ; ⑤a= 180°，吊臂指向右舷； ⑥a= -135°，吊臂與右舷、船艏呈45° ; ⑦a= -90°，吊臂指向船艏； ⑧a= -45°，吊臂與船艏、左舷呈45° ; ⑨a= 〇,吊臂指向左舷。
3. 根據權利要求2浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法，其特征在于，步驟S2 中，如果位置②-⑨與①角度相差在5°范圍內，則予以排除。
4. 根據權利要求1?3任一浮式海洋平臺吊機負荷試驗的配載獲取方法，其特征在于， 試驗中不進行調載，出現浮態或穩性不滿足要求，均需從第一個工況開始重新計算。
【文檔編號】G01M99/00GK104483149SQ201410741007
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月3日 優先權日:2014年12月3日
【發明者】熊云霞, 梅榮兵, 田天, 孫國君 申請人:大連船舶重工集團有限公司