一種適用于海洋工程船的風(fēng)載荷計(jì)算方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供的一種適用于海洋工程船的風(fēng)載荷計(jì)算方法，包括在風(fēng)洞試驗(yàn)中，對(duì)不同風(fēng)向角下的不同長(zhǎng)寬比的矩形模塊的風(fēng)載荷大小加以測(cè)定，并建立不同長(zhǎng)寬比的矩形模塊的風(fēng)載荷大小相對(duì)于風(fēng)向角的數(shù)據(jù)庫(kù)；把海洋工程船離散成不同的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模塊，利用步驟1形成的數(shù)據(jù)庫(kù)和插值法分別計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模塊的風(fēng)載荷，然后再疊加計(jì)算的風(fēng)載荷獲得總的風(fēng)載荷。本發(fā)明的實(shí)施例引入形狀修正系數(shù)和方向修正系數(shù)，使得斜風(fēng)向下模塊的風(fēng)載荷計(jì)算更加精確；并進(jìn)一步引入遮蔽系數(shù)，使得具有眾多模塊互相遮擋情況下的風(fēng)載荷計(jì)算更加精確，適合于上部設(shè)備布置錯(cuò)綜復(fù)雜的海洋工程船的風(fēng)載荷計(jì)算，特別適合于鉆井船這類(lèi)具有眾多鉆井設(shè)備布置的風(fēng)載荷計(jì)算。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種適用于海洋工程船的風(fēng)載荷計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)載荷計(jì)算方法，尤其涉及一種適用于具有眾多設(shè)備布置的海洋工程船的風(fēng)載荷計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)載荷是海洋結(jié)構(gòu)物在海洋中作業(yè)時(shí)所遭受的一種重要載荷，在錨泊定位或動(dòng)力定位中需要重點(diǎn)考慮。與普通船舶不同，海洋工程船，如深水鉆井船的主甲板上布置有數(shù)量眾多的鉆井設(shè)備和鉆井材料，如井架、鉆臺(tái)、司鉆房、隔水管堆場(chǎng)、鉆桿堆場(chǎng)等，其所遭受的風(fēng)載荷在環(huán)境載荷中占有相當(dāng)大的比例，是在動(dòng)力定位能力分析中需要重點(diǎn)考慮的載荷。
[0003]目前，模塊法是估算海洋結(jié)構(gòu)物風(fēng)載荷最常用的方法。它是把整個(gè)結(jié)構(gòu)離散成不同的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模塊，分別計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模塊的風(fēng)載荷，然后再疊加各構(gòu)件的載荷獲得總的風(fēng)載荷。
[0004]該方法較適合于上部設(shè)施簡(jiǎn)單的常規(guī)船舶的風(fēng)載荷計(jì)算，對(duì)于鉆井船這種具有眾多設(shè)備布置的風(fēng)載荷計(jì)算通常與實(shí)際情況相差較大。這是由于該方法有三個(gè)不足:一是當(dāng)風(fēng)向與模塊軸線(xiàn)不一致時(shí)，正對(duì)風(fēng)向的模塊截面形狀實(shí)際為棱形，方形的形狀系數(shù)未必適用；二是模塊法忽略了構(gòu)件特征長(zhǎng)度，不同長(zhǎng)寬比的模塊所遭受風(fēng)載荷的方向未必與風(fēng)向一致；三是該方法忽略了模塊之間的遮蔽效應(yīng)，造成下風(fēng)向的構(gòu)件模塊風(fēng)載荷的計(jì)算值比真實(shí)值大。
[0005]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開(kāi)發(fā)一種計(jì)算精確的海洋工程船的風(fēng)載荷計(jì)算方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的海洋工程船的風(fēng)載荷計(jì)算方法不夠精確。
[0007]本發(fā)明提供的一種適用于海洋工程船的風(fēng)載荷計(jì)算方法，包括以下步驟:
[0008]步驟1，在風(fēng)洞試驗(yàn)中，對(duì)不同風(fēng)向角下的不同長(zhǎng)寬比的矩形模塊的風(fēng)載荷大小加以測(cè)定，并建立不同長(zhǎng)寬比的矩形模塊的風(fēng)載荷大小相對(duì)于風(fēng)向角的數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0009]步驟2，把海洋工程船離散成不同的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模塊，利用步驟I形成的數(shù)據(jù)庫(kù)和插值法分別計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模塊的風(fēng)載荷，然后再疊加計(jì)算的風(fēng)載荷獲得總的風(fēng)載荷。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施方式中，所述步驟I中還包括在風(fēng)洞試驗(yàn)中，對(duì)不同風(fēng)向角下的不同長(zhǎng)寬比單獨(dú)矩形模塊的風(fēng)載荷的方向加以測(cè)定，并建立不同長(zhǎng)寬比的矩形模塊的風(fēng)載荷方向相對(duì)于風(fēng)向角的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0011]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述步驟I中還包括在風(fēng)洞試驗(yàn)中，對(duì)不同風(fēng)向角下的不同空間比的兩個(gè)矩形模塊中的下風(fēng)向模塊的風(fēng)載荷加以測(cè)定，并建立下風(fēng)向模塊的風(fēng)載荷相對(duì)于風(fēng)向角的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0012]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述兩個(gè)矩形模塊的空間比為兩個(gè)矩形模塊的間距與尺度的比值。
[0013]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述海洋工程船為鉆井船、修井船或平臺(tái)維護(hù)船。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比，具有的積極效果有:
[0015]由于引入關(guān)于不同長(zhǎng)寬比的矩形模塊的形狀修正系數(shù)和方向修正系數(shù)，使得斜風(fēng)向下模塊的風(fēng)載荷計(jì)算更加精確；并進(jìn)一步引入關(guān)于下風(fēng)向模塊的遮蔽系數(shù)，使得具有眾多模塊互相遮擋情況下的風(fēng)載荷計(jì)算更加精確，適合于上部設(shè)備布置錯(cuò)綜復(fù)雜的海洋結(jié)構(gòu)物的風(fēng)載荷計(jì)算，特別適合于鉆井船這類(lèi)具有眾多鉆井設(shè)備布置的風(fēng)載荷計(jì)算。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算模塊風(fēng)載荷示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做具體闡釋。
[0018]圖1所示為一寬度為a長(zhǎng)度為b的矩形模塊受風(fēng)載荷示意圖，其中V2為測(cè)試風(fēng)速；F為傳統(tǒng)模塊法下模塊所受風(fēng)力；FMal為本發(fā)明的實(shí)施例的模塊所受風(fēng)力，采用傳統(tǒng)模塊法的風(fēng)載荷計(jì)算公式為: [0019]
【權(quán)利要求】
1.一種適用于海洋工程船的風(fēng)載荷計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，在風(fēng)洞試驗(yàn)中，對(duì)不同風(fēng)向角下的不同長(zhǎng)寬比的矩形模塊的風(fēng)載荷大小加以測(cè)定，并建立不同長(zhǎng)寬比的矩形模塊的風(fēng)載荷大小相對(duì)于風(fēng)向角的數(shù)據(jù)庫(kù)； 步驟2，把海洋工程船離散成不同的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模塊，利用步驟I形成的數(shù)據(jù)庫(kù)和插值法分別計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模塊的風(fēng)載荷，然后再疊加計(jì)算的風(fēng)載荷獲得總的風(fēng)載荷。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)載荷計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟I中還包括在風(fēng)洞試驗(yàn)中，對(duì)不同風(fēng)向角下的不同長(zhǎng)寬比單獨(dú)矩形模塊的風(fēng)載荷的方向加以測(cè)定，并建立不同長(zhǎng)寬比的矩形模塊的風(fēng)載荷方向相對(duì)于風(fēng)向角的數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)載荷計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟I中還包括在風(fēng)洞試驗(yàn)中，對(duì)不同風(fēng)向角下的不同空間比的兩個(gè)矩形模塊中的下風(fēng)向模塊的風(fēng)載荷加以測(cè)定，并建立下風(fēng)向模塊的風(fēng)載荷相對(duì)于風(fēng)向角的數(shù)據(jù)庫(kù)。
4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)載荷計(jì)算方法，其特征在于，所述兩個(gè)矩形模塊的空間比為兩個(gè)矩形模塊的間距與尺度的比值。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的風(fēng)載荷計(jì)算方法，其特征在于，所述海洋工程船為鉆井船、修井船或平臺(tái) 維護(hù)船。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104021266SQ201310067052
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】張海彬, 何進(jìn)輝 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七〇八研究所