[發明專利]一種全回轉起重船壓載水調撥優化計算方法

有效

• 申請號: 202110548232.0
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113221247B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 劉志杰;梁辰;王曉邦;林鵬
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/28;G06F111/04;G06F113/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜威威;李洪福

1.一種全回轉起重船壓載水調撥優化計算方法，其特征在于：包括以下步驟：

全回轉起重船吊重物回轉作業時，以壓載艙注水時間、壓載水艙的進排水閥的響應動作時間和壓載水進入各個艙室時間的總時間為優化目標，以保持船體平衡、船舶壓載水量及壓載水艙水位高度為約束條件，建立全回轉起重船壓載水調撥優化模型，通過SQP算法優化計算，得到總時間最小的調撥方案；

所述壓載艙的注水時間t_i1的表達式如下：

式中：m_i為第i階段調撥的壓載水量，q_p為泵流量；

所述艙室閥門響應動作時間t_i2的表達式如下：

t_i2＝max(t_i21,t_i22,...,t_i2j,...,t_i2n)???????????????????(6)

式中：t_i2j為第i個階段第j個閥門開啟所用時間，t_i2j表示為：

式中：t_in為進水閥開啟時間，t_out為排水閥開啟時間，h_ij為第i個階段第j個壓載水艙水位高度，h_(i-1)j為第i-1個階段第j個壓載水艙水位高度；

所述壓載水進入各個艙室的時間t_i3的表達式如下：

t_i3＝max(t_i31,t_i32,...,t_i3j,...,t_i3n)?????????????????????????(8)

式中：t_i3j為第i個階段壓載水進入第j個艙室的管路流動時間，表示為：

式中：s_k水流經過第k段管路的長度，v_ik為第i階段第k段管內壓載水流速，q_ik為第i階段第k段管內壓載水流量，d為壓載水管路直徑；

所述船體平衡的約束條件如下：

M_G+Μ_B+M_R+M_E＝0??????????????????????(15)

其中：M_G為重物力矩，M_B為壓載力矩，M_R為復原力矩，M_E為環境載荷力矩；

所述船舶壓載水量Q的約束條件如下：

Q_min≤Q≤Q_max???????????????????????????(21)

其中：Q_min為船舶保持吃水所需要的最低壓載水量，Q_max為船舶最大壓載水裝載量；所述壓載水艙水位h的約束條件如下：

h_min≤h≤h_max???????????????????????????(22)

其中：h_min為壓載水艙最低液位，h_max為壓載水艙最高液位；

所述起重船的壓載水調撥優化模型表示為：