一种变坡度船台下水的下滑力确定方法
【专利摘要】本发明公开了一种变坡度船台下水的下滑力确定方法，包括如下步骤：S1、自艉至艏分段建造的船舶，分别通过设计、测量手段通过计算获得船台段对应的各个船体分段的重量为：WS1、WS2、WS3……；S2、分别求取各个坡度船台上各个船体分段的下滑力：对于船台段SL，其坡度为a，下水物与船台之间的摩擦系数为u，则下滑力SL1＝WSL1sina–u?WSL1cosa；用同样的方法得到在其他船台段上的下滑力SL2、下滑力SL3、下滑力SL4…；S3、得到各个坡度船台上的下滑力，整个下水物的下滑力：对于船台段SL，其坡度为a，下滑力SL＝下滑力SL1+下滑力SL2+下滑力SL3+下滑力SL4+…。本发明旨在设计或施工阶段获得准确的变坡度船台下水的下滑力，从而保障工程实施的安全性。
【专利说明】一种变坡度船台下水的下滑力确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶设计或施工阶段船台下水的下滑力确定，更具体地说，涉及变坡度船台下水过程中的下滑力确定。
【背景技术】
[0002]船舶或海洋工程产品可以在船坞或船台上建造，如果在船台上建造，当主要的建造工作完成后，就需要滑到水中系泊在岸边继续进行后续建造工作。这个从船台上滑到水中的过程就叫做下水。
[0003]在船舶或海洋工程产品(以下简称下水物)下水前，需要设止滑装置以抵抗下滑力，以避免下水物在下滑力的作用下、在不可控制的情况下滑落而导致重大工程事故。视下水物尺度不同，下滑力可能从几吨到几百吨不等。
[0004]有的船台有不同的段组成，不同段的坡度不同，称之为变坡度船台。为了说明，如图4所示定坡度船台的下水示意图。再如图5所示本发明变坡度船台的下水示意图。
[0005]在下滑力确定中，通常采用的方法是仅根据重心处船台坡度和下水物总重量一次性确定下滑力。如图3所示，船体重心为A点。通常情况下，下水船台的坡度是一个定值，这种方法获得下滑力能够保证精度。具体参考图6所示现有技术计算下滑力的方式，设u为滑动摩擦系数，a2为重心处坡度，w为下水物重量，下滑力为
[0006]w*sin(a2)_w*cos(a2)* u
[0007]注:sin(a2)为坡度角a2的正弦函数，
[0008]cos (a2)为坡度角a2的余弦函数。
[0009]船厂在设计止滑装置时，以上式算得的下滑力乘以一定的安全系数作为止滑力的设计值。
[0010]对于变坡度船台，这种一次性确定下滑力的方法仍然得到普遍的采用。但实际上得不到精确的下滑力数据，会使工程处于危险之中。
[0011]而变坡度船台下水下滑力的确定方法，过程更为复杂，结果更为真实，工程实施更为安全。
【发明内容】
[0012]针对上述问题，本发明旨在提供一种船舶设计或施工阶段变坡度船台下水的下滑力确定方法，通过实际测量或设计船舶重量参数和船台参数，得到精确的下滑力，从而确保工程实施的安全性。
[0013]为了达到上述目的，本发明提供一种变坡度船台下水的下滑力确定方法，包括如下步骤:
[0014]S1、自艉至艏分段建造的船舶，分别通过设计、测量手段通过计算获得船台段对应的各个船体分段的重量为:wsu、wa2、wsu、wSM……；
[0015]S2、分别求取各个坡度船台上各个船体分段的下滑力:对于船台段SL，其坡度为a，下水物与船台之间的摩擦系数为u,则下滑力⑴= ffSL1sina - u WsuCosa ;用同样的方法得到在其他船台段上的下滑力SL2、下滑力SL3、下滑力SL4...;
[0016]S3、得到各个坡度船台上的下滑力，整个下水物的下滑力:
[0017]对于船台段SL，其坡度为a，下滑力SL =下滑力su+下滑力SL2+下滑力su+下滑力
-1-...SL4 °
[0018]本发明旨在设计或施工阶段获得准确的变坡度船台下水的下滑力，从而保障工程实施的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为下滑力确定基本原理示意图。
[0020]图2为下水物中的某一项重量重心的示意图。
[0021]图3为某一海洋工程产品在变坡度船台上安放时的示意图。
[0022]图4为定坡度船台下水示意图。
[0023]图5为本发明变坡度船台下水示意图。
[0024]图6为现有技术变坡度船台下水计算下滑力的原理示意图。
[0025]图7是本发明变坡度船台下水计算下滑力的原理示意图。
【具体实施方式】
[0026]如附图1所示，设船台与水平面的夹角为a，下水物重量为W，下水物与船台之间的摩擦系数为U。
[0027]对于下水物而言，沿船台方向受到两个力的作用:
[0028](I)重力沿船台向下的分量w sina
[0029](2)摩擦力=u*船台支持力=u*下水物对船台的压力=u w cosa
[0030]则下滑力=w sina - u w cosa[0031 ] 这是计算下滑力的基本公式。
[0032]以附图3为例，下水物分布在几段不同坡度的船台上。现在普遍采用的方法是找到重心处对应的船台坡度a，假定下水物重量为W，则
[0033]下滑力=w sina - u w cosa
[0034]本发明的计算方法如下:
[0035]1.计算不同坡度船台上的下水物重量
[0036]下水物的重量一般由五六项到30多项重量组成，每项重量都有一个确定的分布范围，都可表示成附图2的图形。其中A为该项重量的最后端坐标,B为最前端坐标,C为重心坐标，重量Wl为面积。坐标系以船舶纵向为横坐标，以单位面积上的重量为纵坐标，以船舶O站为坐标原点。
[0037]仅以变坡度船台的某一段SI为例，其最后端坐标为LI，最前端坐标为L2。求得图形中LI到L2之间部分的面积，即得到该项重量在该段船台上分布了多少重量。
[0038](I)假定图中的直角梯形左边长为a，右边长为b
[0039](a+b) (B-A) /2 = W
[0040](B-C) = (B-A) * (2a+b) / [3 (a+b)][0041]可求出a和b。
[0042](2)假定LI到L2的直角梯形左边长为11，右边长为12
[0043](Ll-A)/(B-A) = (ll-a)/(b_a)
[0044](L2-A) / (B-A) = (12-a)/(b_a)
[0045]可求出11和12。 [0046]则该项重量在该段船台上分布的重量为
[0047]Wl，= (ll+12)*(L2_Ll)/2
[0048]按照该方法，可以得出所有在该段船台上分布的重量项目W2’，W3’…，求和即可得到该段船台上的下水物重量
[0049]Wsli = Wl，+W2，+W3，+…
[0050]用同样的方法即可得到在其他船台段上的下水物重量。
[0051]此外，不同坡度船台上的下水物重量也可根据实际设计和测量获得，而且其中部分重量项目必须通过实际设计和测量获得。
[0052]2.分别计算各个坡度船台上的下滑力、最终精确得到整个下水物的下滑力
[0053]对于船台段SL，其坡度为a，下水物与船台之间的摩擦系数为U，则下滑力su =Wslisina _ u ffSL1cosa
[0054]用同样的方法即可得到在其他船台段上的下滑力Sl2、下滑力Sl3、下滑力SL4...。
[0055]对这些下滑力求和即可得到这个下水物的下滑力％
[0056]下滑力SL=下滑力SL1+下滑力SL2+下滑力SL3+下滑力SL4+…
[0057]—个具体实施例，如图7所示，别计算各个坡度船台上的下滑力、最终精确得到整个下水物的下滑力。整个下水物的重量W由wl、w2、w3相加得到，分别位于坡度为al、a2、3-3的船台上。
[0058]对于wl部分,其坡度为al,
[0059]下滑力 I = wl*sin (al) _wl*cos (al) *u ;
[0060]对于w2部分,其坡度为a2,
[0061]下滑力2 = w2*sin (a2) _w2*cos (a2) *u ；
[0062]对于w3部分，其坡度为a3，
[0063]下滑力3 = w3*sin (a3) _w3*cos (a3) *u。
[0064]整个下水物的下滑力=下滑力1+下滑力2+下滑力3
[0065]3.本方明的实际效果
[0066]以某下水物为例，假设其重量为10700吨，分布在坡度为3°、2.8°、2.6°、2.4°的变坡度船台上，重心位于坡度为2.6°的船台段上。
[0067]通过本发明的方法计算得到其分布在各段船台上的重量为3600吨、3000吨、1700吨、2400吨。
【权利要求】
1.一种变坡度船台下水的下滑力确定方法，其特征在于，包括如下步骤:S1、自艉至艏分段建造的船舶，分别通过设计、测量手段通过计算获得船台段对应的各个船体分段的重量为:wsu、wa2、wSC3、wSM……； S2、分别求取各个坡度船台上各个船体分段的下滑力:对于船台段SL，其坡度为a，下水物与船台之间的摩擦系数为U，则下滑力su = WsuSina - u ffSL1cosa ;用同样的方法得到在其他船台段上的下滑力SL2、下滑力SL3、下滑力SL4…； S3、得到各个坡度船台上的下滑力，整个下水物的下滑力: 对于船台段SL，其坡度为a，下滑力SL =下滑力SL1+下滑力SL2+下滑力SL3+下滑力SL4+...。
【文档编号】B63C3/00GK103979086SQ201410195828
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】包岩, 马延德, 田天, 邓强, 陈晗 申请人:大连船舶重工集团有限公司