船舶转动惯量计算方法、电子装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种船舶转动惯量计算方法、电子装置及存储介质，通过在组成船舶的各组成部分中获取各所述组成部分对应的几何模型并按一定多面体结构离散为多个空间单元，然后结合各所述组成部分的相关参数计算出各所述组成部分对应的各所述空间单元的单元转动惯量，再通过各所述组成部分对应的所述空间单元数量以获得各所述组成部分对应的整体转动惯量，最后求和各所述组成部分对应的整体转动惯量以得到全船转动惯量。本发明专利技术可以精确地计算各种类型的船舶在不同装载工况下的转动惯量。

Calculation method, electronic device and storage medium of ship's moment of inertia

【技术实现步骤摘要】
船舶转动惯量计算方法、电子装置及存储介质
本专利技术涉及船舶转动惯量计算方法，特别是涉及一种船舶转动惯量计算方法、电子装置及存储介质。
技术介绍
随着国际海事组织第二代完整稳性衡准的制定以及船舶耐波性、水动力载荷等数值评估需求的逐渐增长，工业界越来越需要开展船舶在波浪中的运动响应数值模拟。船舶转动惯量(特别是横摇转动惯量)的计算精度对于船舶运动响应特征的准确评估具有重要意义。传统上，转动惯量主要通过惯性矩半径经验公式估算得到。例如，对于横摇转动惯量的计算，Kato于1956年发表了Kato公式，Morita根据1982年71艘实船测量数据统计得到的横摇固有周期经验公式均可以用于横摇惯性矩的推算，后者已被2008ISCode所采纳，用于气象衡准中横摇固有周期估算；对于纵摇和艏摇，由于两者转动惯量通常量级相同，因此多近似取为相同值，采用惯性半径经验公式估算。虽然现有经验公式能够较为便捷地估算全船转动惯量，但其结果直接应用于船舶运动响应特征预报仍存在很大的不足。主要问题在于，上述经验公式的精度取决于开发该公式的样本数据库与实船的相似程度，考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶转动惯量计算方法，其特征在于，所述方法包括：/n在组成船舶的各组成部分中获取各所述组成部分对应的几何模型并按一定多面体结构离散为多个空间单元；/n结合各所述组成部分的相关参数计算出各所述组成部分对应的各所述空间单元的单元转动惯量；/n通过各所述组成部分对应的所述空间单元数量以获得各所述组成部分对应的整体转动惯量；/n求和各所述组成部分对应的整体转动惯量以得到全船转动惯量。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶转动惯量计算方法，其特征在于，所述方法包括：
在组成船舶的各组成部分中获取各所述组成部分对应的几何模型并按一定多面体结构离散为多个空间单元；
结合各所述组成部分的相关参数计算出各所述组成部分对应的各所述空间单元的单元转动惯量；
通过各所述组成部分对应的所述空间单元数量以获得各所述组成部分对应的整体转动惯量；
求和各所述组成部分对应的整体转动惯量以得到全船转动惯量。


2.根据权利要求1所述的船舶转动惯量计算方法，其特征在于，所述组成部分的相关参数根据船舶不同的装载工况予以调整，以得到不同装载工况下的所述单元转动惯量、整体转动惯量、及全船转动惯量。


3.根据权利要求1所述的船舶转动惯量计算方法，其特征在于，所述组成部分包括：空船、消耗液体和压载水、及货物；所述货物分为非集装箱货物、及集装箱货物。


4.根据权利要求3所述的船舶转动惯量计算方法，其特征在于，所述空船的组成部分还包括：人员与备品的组成部分，将该部分的质量集中以替换为所述船舶结构的一部分以进行处理。


5.根据权利要求3所述的船舶转动惯量计算方法，其特征在于，各所述组成部分对应的结构模型包括：与所述空船对应的船舶结构模型、与所述消耗液体和压载水对应的舱室容积模型、及与所述货物对应的货仓容积模型或集装箱模型；其中，所述非集装箱货物对应货舱容积模型，所述集装箱货物对应集装箱模型。


6.根据权利要求5所述的船舶转动惯量计算方法，其特征在于，所述空船对应的整体转动惯量的计算方法包括：
所述多面体结构为板状六面体结构，将所述空船对应的船舶结构模型按所述形板六面体结构离散为多个空间单元；
结合所述船舶结构模型建立xyz坐标系；
在总体xyz坐标系下，任意空间单元的坐标可近似的表示为：



其中，Ni(ξ,η,ζ)为形函数；(ξ,η,ζ)为局部xyz坐标系坐标；(xi,yi,zi)为空间单元节点在总体xyz坐标系下的坐标；
采用所述板状六面体的8个顶点作为节点，则形函数可表示为：



其中，所述节点在所述局部xyz坐标系的坐标(ξi,ηi,ζi)取为1或0，i＝1～8；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周耀华，
申请(专利权)人：中国船级社上海规范研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31