本發(fā)明涉及船舶，尤其涉及一種船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著船舶大型化、高速化的發(fā)展，安全可靠性成為船舶設(shè)計(jì)和制造不可忽視的重要指標(biāo)。船舶通海管道一般用來(lái)引入冷卻海水或者排出廢水。由于船舶航行吃水深度的差異，船體外殼變形也會(huì)有所差異，因此，一般在通海管道上加入撓性接管，對(duì)船體外殼變形進(jìn)行位移補(bǔ)償，從而避免通海管道與船體外殼焊接處的斷裂。

2、當(dāng)前船舶通海撓性接管設(shè)計(jì)一般按照歷史經(jīng)驗(yàn)確定位移補(bǔ)償指標(biāo)，難以設(shè)計(jì)出位移補(bǔ)償指標(biāo)較合適的撓性接管。撓性接管的位移補(bǔ)償指標(biāo)過(guò)大時(shí)，成本更高，并且剛度偏低造成承壓能力不足；撓性接管的位移補(bǔ)償指標(biāo)過(guò)小時(shí)，可能會(huì)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生軸向或徑向超差問(wèn)題，造成斷裂風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中按照歷史經(jīng)驗(yàn)確定船舶通海撓性接管的位移補(bǔ)償指標(biāo)，難以設(shè)計(jì)出位移補(bǔ)償指標(biāo)較合適的撓性接管的缺陷。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法，所述船舶通海系統(tǒng)包括船體外殼，所述船體外殼內(nèi)部設(shè)置有動(dòng)力設(shè)備，所述動(dòng)力設(shè)備的兩端均設(shè)置有通海管道，所述通海管道的出水口和入水口均貫穿所述船體外殼，并與所述船體外殼固定焊接，所述通海管道下端設(shè)置有撓性接管，所述方法包括：

3、基于有限元分析軟件構(gòu)建所述船體外殼的靜力學(xué)模型；

4、基于所述船體外殼的靜力學(xué)模型，對(duì)所述船體外殼在不同吃水深度下的變形進(jìn)行仿真，得到所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量；

5、基于所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量，確定所述撓性接管的最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)。

6、在一些實(shí)施例中，所述基于所述船體外殼的靜力學(xué)模型，對(duì)所述船體外殼在不同吃水深度下的變形進(jìn)行仿真，得到所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量，包括：

7、定義所述船體外殼和所述通海管道的力學(xué)特性；

8、確定在不同吃水深度下施加在所述船體外殼和所述通海管道上的載荷；

9、進(jìn)行力學(xué)分析，計(jì)算所述船體外殼與所述通海管道焊接處在不同吃水深度下的變形量；

10、基于所述焊接處在不同吃水深度下的變形量，確定所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量。

11、在一些實(shí)施例中，所述基于所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量，確定所述撓性接管的最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)，包括：

12、從所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量中確定最大位移補(bǔ)償量；

13、基于所述最大位移補(bǔ)償量，確定所述撓性接管的最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)。

14、在一些實(shí)施例中，所述撓性接管的最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)的計(jì)算公式如下：

15、；

16、其中，表示所述最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)，表示所述不同期望位移補(bǔ)償量。

17、在一些實(shí)施例中，所述基于有限元分析軟件構(gòu)建所述船體外殼的靜力學(xué)模型，包括：

18、對(duì)船體各組成模塊進(jìn)行建模，確定各所述模塊的輪廓形狀及基本尺寸；

19、對(duì)各所述模塊的模型進(jìn)行裝配組合，得到船體安裝模型；

20、基于所述船體安裝模型構(gòu)建所述船體外殼的靜力學(xué)模型。

21、在一些實(shí)施例中，所述對(duì)各所述模塊的模型進(jìn)行裝配組合，得到船體安裝模型，包括：

22、對(duì)各所述模塊進(jìn)行定位，并在各所述模塊之間設(shè)置約束，消除各所述模塊的自由度。

23、第二方面，本發(fā)明還提供一種船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)裝置，所述船舶通海系統(tǒng)包括船體外殼，所述船體外殼內(nèi)部設(shè)置有動(dòng)力設(shè)備，所述動(dòng)力設(shè)備的兩端均設(shè)置有通海管道，所述通海管道的出水口和入水口均貫穿所述船體外殼，并與所述船體外殼固定焊接，所述通海管道下端設(shè)置有撓性接管，所述裝置包括：

24、構(gòu)建單元，用于基于有限元分析軟件構(gòu)建所述船體外殼的靜力學(xué)模型；

25、仿真單元，用于基于所述船體外殼的靜力學(xué)模型，對(duì)所述船體外殼在不同吃水深度下的變形進(jìn)行仿真，得到所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量；

26、確定單元，用于基于所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量，確定所述撓性接管的最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)。

27、第三方面，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法。

28、第四方面，本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法。

29、第五方面，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法。

30、本發(fā)明提供的船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)，通過(guò)基于有限元分析軟件構(gòu)建船體外殼的靜力學(xué)模型；基于船體外殼的靜力學(xué)模型，對(duì)船體外殼在不同吃水深度下的變形進(jìn)行仿真，得到撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量；基于撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量，確定撓性接管的最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)，既能有效避免撓性接管的位移補(bǔ)償指標(biāo)過(guò)大，造成浪費(fèi)及承壓風(fēng)險(xiǎn)，又能避免撓性接管的位移補(bǔ)償指標(biāo)過(guò)小，引起運(yùn)行過(guò)程中的軸向或徑向超差問(wèn)題，造成斷裂風(fēng)險(xiǎn)，從而能夠保障船舶通海系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

技術(shù)特征：

1.一種船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述船舶通海系統(tǒng)包括船體外殼，所述船體外殼內(nèi)部設(shè)置有動(dòng)力設(shè)備，所述動(dòng)力設(shè)備的兩端均設(shè)置有通海管道，所述通海管道的出水口和入水口均貫穿所述船體外殼，并與所述船體外殼固定焊接，所述通海管道下端設(shè)置有撓性接管，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述基于所述船體外殼的靜力學(xué)模型，對(duì)所述船體外殼在不同吃水深度下的變形進(jìn)行仿真，得到所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述基于所述撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量，確定所述撓性接管的最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述撓性接管的最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)的計(jì)算公式如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述基于有限元分析軟件構(gòu)建所述船體外殼的靜力學(xué)模型，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述對(duì)各所述模塊的模型進(jìn)行裝配組合，得到船體安裝模型，包括：

7.一種船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)裝置，其特征在于，所述船舶通海系統(tǒng)包括船體外殼，所述船體外殼內(nèi)部設(shè)置有動(dòng)力設(shè)備，所述動(dòng)力設(shè)備的兩端均設(shè)置有通海管道，所述通海管道的出水口和入水口均貫穿所述船體外殼，并與所述船體外殼固定焊接，所述通海管道下端設(shè)置有撓性接管，所述裝置包括：

8.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法。

9.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種船舶通海系統(tǒng)的撓性接管設(shè)計(jì)方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)，屬于船舶技術(shù)領(lǐng)域，其中方法包括：基于有限元分析軟件構(gòu)建船體外殼的靜力學(xué)模型；基于船體外殼的靜力學(xué)模型，對(duì)船體外殼在不同吃水深度下的變形進(jìn)行仿真，得到撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量；基于撓性接管的不同期望位移補(bǔ)償量，確定撓性接管的最優(yōu)位移補(bǔ)償指標(biāo)。本發(fā)明既能有效避免撓性接管位移補(bǔ)償指標(biāo)過(guò)大，造成浪費(fèi)及承壓風(fēng)險(xiǎn)，又能避免撓性接管位移補(bǔ)償指標(biāo)過(guò)小，引起運(yùn)行過(guò)程中的軸向或徑向超差問(wèn)題，造成斷裂風(fēng)險(xiǎn)，從而能夠保障船舶通海系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：曹光明,張克龍,王葦,呂偉劍,吳牧云,汪功慶,柳勇,何濤,楊小虎,鄭召利,宋蘋,馬燦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一九研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21