一种船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法与流程

本发明属于船舶试验技术领域，更具体地说，是涉及一种船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法。

背景技术：

通常新设计的系列船舶，首制船在建造完工后，需测量空船重量重心，目的是得到该船的空船重量、空船重心位置及船舶初始稳性状态，以验证新设计船舶完工稳性及实际装载量。根据船舶行业标准中初稳性高度按公式(1)计算。

gm＝w*y/(△*tgθ)(1)

式中：

gm——试验状态下初稳性高度的数值，单位为米(m)；

w——试验中移动重量的数值，单位为吨(t)；

y——重量移动距离的数值，单位为米(m)；

△——试验状态船舶排水量的数值，单位为吨(t)；

θ——试验测得的横倾角的数值，单位为度(°)。

通常情况下，上述公式中“△”可以根据现场船舶吃水度数查找排水量曲线可以直接得到，但试验移动重量(w)、重量移动距离(y)以及横倾角(θ)是需要根据倾斜试验标准的要求选定的，如cb/t3035-2005标准中5.11条要求，试验所用移动重量应足以使船舶每舷产生2°～4°横倾角。若受船型或条件限制，要达到该要求有困难时，每舷最小横倾角应不小于1°。

通过上述公式(1)变换得到：

tgθ＝w*y/(△*gm计)(2)

式中：gm计为初步稳性计算书得到的稳性高度，其它符号同公式(1)。

然后通过(2)式的反正切函数得到横倾角“θ”，式中的移动重量(w)和重量移动距离(y)是两个未知数，实际选用时要多次变换取值，通过公式(2)及反正切函数，对计算结果进行判定，直到横倾角计算结果满足标准中要求船舶每舷产生2°～4°横倾角,或有困难每舷最小横倾角应不小于1°。因此，现有技术中的方法极为繁琐，导致选定效率低下，现场技术人员劳动强度大，并且结果不够准确。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种步骤简单，只需要根据该计算程序输入已知数据，以及需要选取的移动重量(w)和重量移动距离(y)，就能快速得出该条件下的船舶横倾角，并自动对横倾角进行判定的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法，所述的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法的步骤为：

s1.数据准备：根据公式(2)的要求，需要得到移动重量“w”、重量移动的距离“y”、排水量“△”以及初稳性高度“gm计”四个条件数据，其中排水量“△”和初稳性高度“gm计”为已知条件，移动重量“w”和重量移动的距离“y”为未知条件；

s2.数据输入：将准备好的四个条件数据对照图1中计算、判定程序输入excel软件的输入数据栏，逐个对应输入，excel软件的计算程序会自动计算出移动重量产生的最大横倾力矩“m”和横倾角“θ”，同时将计算结果显示在输出数据栏；

s3.结果判定：计算得到的横倾角“θ”数值如果不在2≤θ≤4范围，则图1中计算、判定程序的计算结果判定栏显示为“不满足要求”，此时通过修改移动重量和重量移动距离来调整，当横倾角“θ”小于2，将移动重量增加或重量移动距离加大，当横倾角“θ”大于4，将移动重量减小或重量移动距离减小；

s4.方案确定：当选取的移动重量和重量移动距离使得计算、判定程序显示为“满足要求”，则记录下这两个数值，作为倾斜试验选定的数据，船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离的选定工作结束。

数据准备时，移动重量“w”的获取：根据船舶倾斜试验结果、试验操作方便的需要，把移动重量做成约10吨一个整体的压块，并且长宽高相等，选取是根据船舶排水量的大小选取每组移动重量为10吨的倍数，如10吨、20吨，以此类推。

数据准备时，重量移动的距离“y”的获取：根据船舶倾斜试验中布置移动重量的位置，计算移动重量的重心距船体中心线的半宽值，即重量移动的距离。

数据准备时，水量“△”的获取：倾斜试验前的排水量根据初稳性计算书中的空船排水量选取。

数据准备时，初稳性高度“gm计”的获取：倾斜试验前的初稳性高度根据初稳性计算书中的计算值选取。

结果判定时，将修改的移动重量和重量移动距离的数值对应输入到图一中计算、判定程序的输入数据栏，然后再根据计算结果进行第二轮方案判定，以此循环；计算得到的横倾角“θ”数值在2≤θ≤4范围，则图一中计算、判定程序的计算结果判定栏显示为“满足要求，选取数值合理则停止方案选取。

数据准备时，所述的公式(2)为：

tgθ＝w*y/(△*gm计)。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明所述的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法，针对现有技术中存在的不足提出改进技术方案。本发明的方法的技术思路是：利用现有技术中的excel软件强大的数据处理能力，将上述公式(2)的已知条件、未知条件以及公式输入到程序中，通过修改未知条件的取值，直接得到计算结果，并对结果进行判定，减少技术人员根据计算公式进行手工计算的繁琐操作。这样，通过测量获得的数据，加上将输入数据输入到excel软件，通过excel软件现有的计算功能的公式进行自动计算，技术人员只要根据该计算程序填入已知数据，以及需要选取的移动重量(w)和重量移动距离(y)，立即得出该条件下的船舶横倾角，并自动对横倾角进行判定。本发明所述的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法，步骤简单，操作简便，只需要根据该计算程序输入已知数据，以及需要选取的移动重量(w)和重量移动距离(y)，就能快速得出该条件下的船舶横倾角，并自动对横倾角进行判定，从而简单、快捷、准确满足试验要求。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离的计算、判定程序的示意图；

图2为本发明所述的船舶倾斜试验计算、判定程序的实施流程的示意图；

图3为本发明所述的船舶移动重量的布置示意图；

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-附图3所示，本发明为一种船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法，所述的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法的步骤为：s1.数据准备：根据公式(2)的要求，需要得到移动重量“w”、重量移动的距离“y”、排水量“△”以及初稳性高度“gm计”四个条件数据，其中排水量“△”和初稳性高度“gm计”为已知条件，移动重量“w”和重量移动的距离“y”为未知条件；s2.数据输入：将准备好的四个条件数据对照图1中计算、判定程序输入excel软件的输入数据栏，逐个对应输入，excel软件的计算程序会自动计算出移动重量产生的最大横倾力矩“m”和横倾角“θ”，同时将计算结果显示在输出数据栏；s3.结果判定：计算得到的横倾角“θ”数值如果不在2≤θ≤4范围，则图1中计算、判定程序的计算结果判定栏显示为“不满足要求”，此时通过修改移动重量和重量移动距离来调整，当横倾角“θ”小于2，将移动重量增加或重量移动距离加大，当横倾角“θ”大于4，将移动重量减小或重量移动距离减小；s4.方案确定：当选取的移动重量和重量移动距离使得计算、判定程序显示为“满足要求”，则记录下这两个数值，作为倾斜试验选定的数据，船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离的选定工作结束。本发明涉及首制船建造完成后，船舶处于可正常航行状态，但没有装载船用消耗备品、物料、货物、船员和行李，且除机械和管系液体(如处于工作状态的润滑剂和液压油)以外，没有装载任何其他液体时的空船重量及重心实际位置的测量。上述步骤，针对现有技术中存在的不足提出改进技术方案。本发明的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法的技术思路是：利用现有技术中的excel软件强大的数据处理能力，将上述公式(2)的已知条件、未知条件以及公式输入到程序中，通过修改未知条件的取值，直接得到计算结果，并对结果进行判定，减少技术人员根据计算公式进行手工计算的繁琐操作。这样，通过测量获得的数据，加上将输入数据输入到excel软件，通过excel软件现有的计算功能的公式进行自动计算，技术人员只要根据该计算程序填入已知数据，以及需要选取的移动重量(w)和重量移动距离(y)，立即得出该条件下的船舶横倾角，并自动对横倾角进行判定。本发明所述的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法，步骤简单，只需要根据该计算程序输入已知数据，以及需要选取的移动重量(w)和重量移动距离(y)，就能快速得出该条件下的船舶横倾角，并自动对横倾角进行判定，从而简单、快捷、准确满足试验要求。

数据准备时，根据船舶倾斜试验的要求，需要通过移动重量(通常称之为压块)及重量移动的距离，使得船舶产生倾角，对照公式(2)可以知道，需要得到移动重量“w”、重量移动的距离“y”、排水量“△”以及初稳性高度“gm计”四个条件数据，其中排水量“△”和初稳性高度“gm计”为已知条件，移动重量“w”和重量移动的距离“y”为未知条件。

数据准备时，移动重量“w”的获取：根据船舶倾斜试验结果、试验操作方便的需要，把移动重量做成约10吨一个整体的压块，并且长宽高相等，选取是根据船舶排水量的大小选取每组移动重量为10吨的倍数，如10吨、20吨，以此类推。

数据准备时，重量移动的距离“y”的获取：根据船舶倾斜试验中布置移动重量的位置，计算移动重量的重心距船体中心线的半宽值，即重量移动的距离。需要考虑舷边的舷墙、带缆桩、透气帽、管子等占用的空间，尽可能靠近舷边，使得同样的移动重量得到最大的移动力矩。

数据准备时，排水量“△”的获取：倾斜试验前的排水量根据初稳性计算书中的空船排水量选取。

数据准备时，初稳性高度“gm计”的获取：倾斜试验前的初稳性高度根据初稳性计算书中的计算值选取。

结果判定时，将修改的移动重量和重量移动距离的数值对应输入到图一中计算、判定程序的输入数据栏，然后再根据计算结果进行第二轮方案判定，以此循环；计算得到的横倾角“θ”数值在2≤θ≤4范围，则图一中计算、判定程序的计算结果判定栏显示为“满足要求，选取数值合理则停止方案选取。

数据准备时，所述的公式(2)为：

tgθ＝w*y/(△*gm计)。

本发明所述的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法，针对现有技术中存在的不足提出改进技术方案。本发明的方法的技术思路是：利用现有技术中的excel软件强大的数据处理能力，将上述公式(2)的已知条件、未知条件以及公式输入到程序中，通过修改未知条件的取值，直接得到计算结果，并对结果进行判定，减少技术人员根据计算公式进行手工计算的繁琐操作。这样，通过测量获得的数据，加上将输入数据输入到excel软件，通过excel软件现有的计算功能的公式进行自动计算，技术人员只要根据该计算程序填入已知数据，以及需要选取的移动重量(w)和重量移动距离(y)，立即得出该条件下的船舶横倾角，并自动对横倾角进行判定。本发明所述的船舶倾斜试验移动重量及重量移动距离选定方法，步骤简单，操作简便，只需要根据该计算程序输入已知数据，以及需要选取的移动重量(w)和重量移动距离(y)，就能快速得出该条件下的船舶横倾角，并自动对横倾角进行判定，从而简单、快捷、准确满足试验要求。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。