[發明專利]一種錨鏈張力致水尺計重誤差的修正方法

有效

• 申請號: 202010675337.8
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111806648B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 朱金善;朱景林;王文新;劉勇
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: B63B71/00
• 分類號: B63B71/00;G06F30/28
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明公開了一種錨鏈張力致水尺計重誤差的修正方法，具體包括如下步驟：計算錨泊船所受風壓力的橫向分力和縱向分力；分別計算錨泊船所受水流力的船首橫向分力、船尾橫向分力和縱向分力；基于風壓力和水流力分析裝(卸)貨前后錨泊船所受風流外力的合力大小；根據錨泊船所受風流外力獲取船舶拋出錨鏈的懸鏈長度，通過懸鏈長度計算拋出錨鏈的出鏈角度；根據裝(卸)貨前后錨泊船所受風流外力的合力、船舶拋出錨鏈的懸鏈長度和拋出錨鏈的出鏈角度等信息分別計算裝(卸)貨前后錨鏈張力的垂直分力，進而求出錨鏈張力致水尺計重誤差的修正值。

技術領域

本發明涉及散貨船水尺計重領域，尤其涉及一種錨鏈張力致水尺計重誤差的修正方法。

背景技術

隨著船舶大型化的發展，由于港口水深等因素的限制，散貨船在錨地進行裝卸作業的現象越來越普遍。當船舶錨泊在有風流的錨地時，為防止船舶漂移，錨鏈與船舶成某一角度連接到海底以抵御風流等外力的作用(如圖1所示)。此時，船舶會受到一個斜向下的拉力F(錨鏈張力)。根據力的分解原理，拉力F 在水平方向上的分力F₁用于抵消風、流荷載的合力(T₀)，使船舶在水平方向上的合力為零，能夠靜止在水面；而拉力F在垂直方向上的分力F₂則會使船體下沉，導致船舶六面吃水有所增加，進而導致在計算裝(卸)貨量時存在由此引起的誤差。由誤差理論可知，該項誤差為系統誤差，理應通過方法的改進予以削減。

散貨船水尺計重涉及到六面吃水觀測、船舶存油水及港水密度等測定等多項因素及多個步驟。為了提高計重精度，現行《進出口商品重量鑒定規程第2 部分：水尺計重》(SN/T 3023.2-2016，以下簡稱《規程》)中給出了六面吃水、船舶拱垂變形及港水密度等多項修正，但沒有就錨鏈張力所致水尺計重誤差給出修正方法；而現有的技術(發明專利及實用新型)主要是從提高水尺觀測效率、精度，以及減輕計量人員勞動強度等方面提出了改進方法，鮮有對錨鏈張力致水尺計重誤差進行系統分析并給出削減該項誤差的具體措施。

綜上，探究錨鏈張力致水尺計重誤差的修正方法十分必要。其不僅對水尺計重理論本身而言是一項創新，而且在國內外散貨貿易及航海實踐中具有較強的實用價值；還可為后續修改國際、國內的水尺計重規程，更新散貨船配載儀等工作奠定基礎。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種錨鏈張力致水尺計重誤差的修正方法，具體包括如下步驟：

計算錨泊船所受風壓力的橫向分力和縱向分力；

分別計算錨泊船所受水流力的船首橫向分力、船尾橫向分力和縱向分力；

基于風壓力和水流力分析裝卸貨前后錨泊船所受風流外力的合力大小；

根據錨泊船所受風流外力獲取船舶拋出錨鏈的懸鏈長度，通過懸鏈長度計算拋出錨鏈的出鏈角度；

根據裝卸貨前后錨泊船所受風流外力的合力、船舶拋出錨鏈的懸鏈長度和拋出錨鏈的出鏈角度信息分別計算裝卸貨前后錨鏈張力的垂直分力、進而求出錨鏈張力致水尺計重誤差的修正值。

進一步的，所述錨泊船所受風壓力的橫向分力和縱向分力具體采用如下方式：

根據風速和風舷角計算風速的橫向分量V_xw和風速的縱向分量V_yw；

采用插值法確定風壓力作用在船體上的橫向受風面積A_xw和縱向受風面積A_yw、風壓不均勻折減系數ζ₁以及風壓高低變化修正系數ζ₂，根據上述數據計算船舶所受風壓力的橫向分力F_xw和縱向分力F_yw。

進一步的，所述錨泊船所受水流力的船首橫向分力、船尾橫向分力和縱向分力具體采用如下方式獲取：