基于S-H剪裁算法的船舶受风面积计算

为提高计算精度,提出一种基于S-H多边形剪裁算法的船舶受风面积计算方法。依据船舶设计部门提供的船舶受风面积轮廓多边形,采用S-H算法实时和水线面求交计算,得到水线面上和水线面下的多边形,然后采用格林公式计算任意吃水及吃水差下的受风面积及风倾力臂。本文以"太行128"散货船为例,实验表明:相比于传统基于装载手册线性插值的方法,提高了计算精度,弥补了传统方法只能计算船舶平吃水下受风面积的不足,且通用性好,具有一定的工程实用价值。

基于STL模型的船舶吃水转换功能实现

提出一种基于船舶外壳STL模型及S-H多边形剪裁算法的船舶吃水转化方法。根据船舶设计部门提供的船舶STL模型,用船舶六面水尺所在的平面切割STL模型,得到各个水尺的封闭多边形。根据船舶当前的载况计算出船舶的首尾吃水及横倾角,确定倾斜水线面的方程。基于S-H多边形剪裁算法,将各个水尺的封闭多边形和水线面求交即可计算出六面吃水。以6.4万吨散货船"Spring Cosmos"和25万吨矿砂船"Shandong Ren He"为例进行实例计算,和船舶设计软件NAPA计算值相比,绝对误差都在1 cm左右,证明上述方法的正确性。实验表明:算法计算精度较高,通用性好,适用于船舶任意载况,具有一定的工程实用价值。

基于加密型值表的改进水尺计重方法

为了提高水尺计重的精度,提出一种不依赖于船舶装载手册的改进水尺计重方法。基于加密型值表建立船舶高精度数据库,并计算船舶排水量。根据六面吃水数据计算船舶浮态参数与中垂(拱)量。根据材料力学中梁的弯曲理论,用圆弧拟合船舶拱垂变形曲线,计算出船舶每一站的中垂(拱)量,通过对型值坐标点进行坐标修正,得到船舶中垂(拱)状态下的数据库。根据浮态参数,通过坐标系变换、S-H剪裁算法计算船舶自由浮态下的排水量。以某散货船为例,分别计算了船舶正浮、纵倾与中拱状态下的排水量,并与传统水尺计重方法进行了比较分析。计算结果表明:正浮时改进水尺计重方法相对误差较小,平均为0.085 6%,纵倾时平均相对误差增大到0.414 5%,中拱状态下平均相对误差增大为0.619 9%。改进的水尺计重方法提高了计算精度,且适用于船舶自由浮态,具有一定的工程应用价值。