[發明專利]一種船舶甲板浸沒角直接計算方法

在審

• 申請號: 202210424534.1
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114925443A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 劉春雷;黃連忠;孫霄峰;尹勇;靳哲
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 魯保良;李洪福

本發明公開了一種船舶甲板浸沒角直接計算方法，包括如下步驟：建立坐標系；建立船舶外殼及所有艙室的三維光刻格式模型即STL模型；按照甲板高度所在平面，切割STL模型獲取甲板邊線離散點；讀取進水點坐標，計算船舶總載重量、重心坐標；計算各個橫傾角度下船舶平衡狀態時的水線面方程；計算甲板邊線離散點數組各個點的浸沒角；計算最終甲板浸沒角。本發明基于STL模型計算船舶甲板浸沒角，STL模型三維數據格式簡單，在與甲板所在平面求交時算法簡單，易于編程實現。本發明通過求解平衡方程組，直接計算任意吃水及吃水差下的進水點，并通過編程實現，計算的誤差小于0.05度，使計算精度顯著提高。

技術領域

本發明屬于船舶性能計算領域，特別是一種船舶甲板浸沒角直接計算方法。

背景技術

如圖1-2所示，船舶甲板浸沒角是指船舶在橫傾過程中，甲板邊線沒入水面時的橫傾角。甲板邊線為舷邊干舷甲板上表面的延伸與邊板外表面的交點。船舶甲板浸沒角計算是船舶穩性計算中的重要組成部分，根據《國際完整穩性規則》，在計算風浪中穩性衡準時需要計算甲板浸沒角，它的正確與否直接影響到船舶穩性衡準計算的正確性。

目前船舶甲板浸沒角計算方法包括以下兩種：

第一種是依靠船舶裝載手冊中的船舶甲板浸沒角曲線進行插值，船舶大副進行手動計算時經常采用此種方法，該方法的基本路線是：根據船中吃水從船舶甲板浸沒角曲線中查詢對應的船舶甲板浸沒角；

第二種是采用現有國外成熟的商業船舶設計軟件進行計算，如NAPA、MAXSURF、TRIBON等設計軟件；

目前這兩種算法存在如下不足：

(1)第一種計算方法依賴于船舶裝載手冊給出船舶甲板浸沒角曲線進行插值。裝載手冊中一般只給出船舶正浮狀態下的船舶甲板浸沒角曲線，當船舶吃水差較大時誤差會增大；

(2)第二種方法依賴于國外的成熟的商業軟件，由于商業保密原因，這些商業軟件算法不公開，而且程序的移植性、通用性及知識產權問題會受到一定影響。

本發明涉及的參考文獻如下：

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發明內容