CN109558625A - 一种悬臂式侧装辅助平台设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种悬臂式侧装辅助平台设计方法，包括：使用交互界面创建悬臂式侧装辅助平台模型，获取悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据；根据悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据及标准型钢参数表使用等效模型计算受力数据；根据得到受力数据对型钢库中的多种型钢参数分别进行验证，得到验证结果；选择对应的型钢作为悬臂式侧装辅助平台安装材料。本发明的有益效果为：解决了目前侧装辅助平台设计人员计算工作量大，经验依赖程度高、平台材料浪费的问题；通过基本参数的输入，即可自动计算出满足要求的辅助平台型钢型号范围，减轻了设计人员的计算强度，提高了准确率，节约了辅助平台材料，降低了平台安装难度。

Description

一种悬臂式侧装辅助平台设计方法

技术领域

本发明涉及一种悬臂式侧装辅助平台设计方法，属于计算机领域。

背景技术

海洋平台一般采用分层建造技术，当下层材料(例如设备)晚到且上层甲板已经完成扣片时，往往采用侧装方案。侧装时，若侧进处上层甲板长于下层甲板，需利用侧装辅助平台来增加吊装的着力点。悬臂式侧装辅助平台一般由型钢和钢板组成，其中，型钢是平台承力的主要构件，如何选型是整个平台设计的关键。然而常规的辅助平台设计往往凭借设计人员的经验和复杂重复的计算工作来进行型钢的选型，且常常选择较大的安全系数，容易造成材料的浪费和增加平台安装的难度。

发明内容

本发明提供一种悬臂式侧装辅助平台设计方法，设计人员通过基本参数的输入即可得到满足要求的型钢型号，实现高效、准确的辅助平台设计。

本发明的技术方案包括一种悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，所述方法包括：A.使用交互界面创建悬臂式侧装辅助平台模型，获取悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据；B.根据悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据及标准型钢参数表使用等效模型计算受力数据；C.根据所述步骤B得到受力数据对型钢库中的多种型钢参数分别进行验证，得到验证结果；D.根据验证结果选择对应的型钢作为悬臂式侧装辅助平台安装材料。

根据所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，其中悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据包括但不限于平台长度、平台宽度宽及设备载重。

根据所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，其中型钢参数包括但不限于型钢数量、型钢类型及型钢屈服强度。

根据所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，其中步骤B包括：根据平台最远端等效总重修正系数M、动载系数为K、设备吊重F、偏置系数C、型钢数量为N计算单根型钢等效受力为F₁，其中：F₁＝M*K*F*C/N。

根据所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，其中步骤C包括：调用标准型钢参数表中每一型号型钢的参数，并使用对应的计算模型验证平台的正应力、切应力和挠度是否符合要求，所述计算模型包括正应力计算模型、切应力计算模型及挠度计算模型。

根据所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，根据型钢的纵向截面高度H、惯性矩I_x以及平台长度为L计算正应力，其中正应力计算为：C*K*M*F*H*L/(2*N*I_x)，其中I_x为惯性矩，M为最远端等效总重修正系数、K为动载系数、F为设备吊重、C为偏置系数、N为型钢数量。

根据所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，其中切应力计算模型根据钢腹板的厚度D及型钢面积距S^*计算切应力，其中切应力为[τ]计算包括:C*K*M*F*S^*/(D*N*I_x)，其中其中I_x为惯性矩、M为最远端等效总重修正系数、K为动载系数、F为设备吊重、C为偏置系数、N为型钢数量。

根据所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，其中扰度计算模型根据型钢弹性模量E计算扰度，其中扰度计算包括:C*K*M*F*L³/(3*N*E*I_x)，其中其中I_x为惯性矩、M为最远端等效总重修正系数、K为动载系数、F为设备吊重、L为平台长度、N为型钢数量。

根据所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，当计算的正应力小于许用正应力[σ]、计算的切应力小于许用切应力[τ]且计算的扰度小于许用扰度[ω]时，得到符合悬臂式侧装辅助平台的对应型钢参数，进一步，得到对应的型钢型号，并在交互界面进行显示。

本发明的有益效果为：解决了目前侧装辅助平台设计人员计算工作量大，经验依赖程度高、平台材料浪费的问题；通过基本参数的输入，即可自动计算出满足要求的辅助平台型钢型号范围，减轻了设计人员的计算强度，提高了准确率，节约了辅助平台材料，降低了平台安装难度。

附图说明

图1所示为根据本发明的方法的总体流程图；

图2所示为根据本发明的第一实施例的流程图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思具体结构及产生的技术效果进行清楚完整的描述，以充分地理解本发明的目的方案和效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定连接在另一个特征上，也可以间接地固定连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上下左右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一第二第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

图1所示为根据本发明的方法的总体流程图。其具体包括以下步骤：

A.使用交互界面创建悬臂式侧装辅助平台模型，获取悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据；B.根据悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据及标准型钢参数表使用等效模型计算受力数据；C.根据所述步骤B得到受力数据对型钢库中的多种型钢参数分别进行验证，得到验证结果；D.根据验证结果选择对应的型钢作为悬臂式侧装辅助平台安装材料。

图2所示为根据本发明的第一实施例的流程图。其公开的流程具体通过以下方案进行实施：先进行平台长度、宽度、型钢数量、型钢类型、型钢屈服强度和设备吊重等基本参数的输入，再利用平台受力等效数学模型1-1计算等效受力情况，调用标准型钢参数表中每一型号型钢的参数，并通过正应力验算数学模型2-1、切应力验算数学模型2-2、扰度验算数学模型2-3来验证平台的正应力、切应力和挠度是否符合要求，最后输出满足要求的型钢型号。

进行平台长度、宽度、型钢数量、型钢类型、型钢屈服强度和设备吊重等基本参数的输入。

计算平台等效受力情况：

1-1数学模型中，设平台最远端等效总重的修正系数为M，动载系数为K,设备吊重为F，偏置系数为C，型钢数量为N,单根型钢等效受力为F1，其中：

F₁＝M×K×F×C/N。

调用标准型钢参数表中每一型号型钢的参数。

正应力验算：

2-1数学模型中，设型钢的纵向截面高度为H，惯性矩Ix,许用正应力为[σ]，平台长度为L,其中：

C×K×M×F×H×L/(2×N×I_x)<[σ]。

满足正应力验算模型的，进行切应力验算，否则终止该型号型钢的验算工作，继续选择下一型号型钢进行正应力验算。

切应力验算：2-2数学模型中，设型钢腹板的厚度为D，面积距为S*，许用切应力为[τ]，其中：

C×K×M×F×S^*/(D×N×I_x)<[τ]。

满足切应力验算模型的，进行挠度验算，否则终止该型号型钢的验算工作，继续选择下一型号型钢进行正应力验算。

挠度验算：

2-3数学模型中，设型钢弹性模量为E，许用挠度为[w]，其中：

C×K×M×F×L³/(3×N×E×I_x)<[w]。

满足挠度验算模型的，输出该型钢型号，供设计人员参考选择。未满足挠度验算的，继续选择下一型号型钢进行正应力验算，直到验证完所有标准型号的型钢。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件悬臂式侧装辅助平台设计方法硬件和软件的组合悬臂式侧装辅助平台设计方法或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令悬臂式侧装辅助平台设计方法一个或多个计算机程序或一个或多个应用)悬臂式侧装辅助平台设计方法由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑悬臂式侧装辅助平台设计方法迷你计算机悬臂式侧装辅助平台设计方法主框架悬臂式侧装辅助平台设计方法工作站悬臂式侧装辅助平台设计方法网络或分布式计算环境单独的或集成的计算机平台悬臂式侧装辅助平台设计方法或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘悬臂式侧装辅助平台设计方法光学读取和/或写入存储介质悬臂式侧装辅助平台设计方法RAM悬臂式侧装辅助平台设计方法ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改悬臂式侧装辅助平台设计方法等同替换悬臂式侧装辅助平台设计方法改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (9)

1.一种悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，所述方法包括：

A.使用交互界面创建悬臂式侧装辅助平台模型，获取悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据；

B.根据悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据及标准型钢参数表使用等效模型计算受力数据；

C.根据所述步骤B得到受力数据对型钢库中的多种型钢参数分别进行验证，得到验证结果；

D.根据验证结果选择对应的型钢作为悬臂式侧装辅助平台安装材料。

2.根据权利要求1所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，所述悬臂式侧装辅助平台模的长宽数据包括但不限于平台长度、平台宽度宽及设备载重。

3.根据权利要求1所述的悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，所述型钢参数包括但不限于型钢数量、型钢类型及型钢屈服强度。

4.根据权利要求1所述悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，所述步骤B包括：

根据平台最远端等效总重修正系数M、动载系数为K、设备吊重F、偏置系数C、型钢数量为N计算单根型钢等效受力为F₁，其中：

F₁＝M*K*F*C/N。

5.根据权利要求1所述悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，所述步骤C包括：

调用标准型钢参数表中每一型号型钢的参数，并使用对应的计算模型验证平台的正应力、切应力和挠度是否符合要求，所述计算模型包括正应力计算模型、切应力计算模型及挠度计算模型。

6.根据权利要求5所述悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，所述正应力计算模型根据型钢的纵向截面高度H、惯性矩I_x以及平台长度为L计算正应力，其中正应力计算为：

C*K*M*F*H*L/(2*N*I_x)

其中I_x为惯性矩，M为最远端等效总重修正系数、K为动载系数、F为设备吊重、C为偏置系数、N为型钢数量。

7.根据权利要求5所述悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，所述切应力计算模型根据钢腹板的厚度D及型钢面积距S^*计算切应力，其中切应力为[τ]计算包括:

C*K*M*F*S^*/(D*N*I_x)，

其中其中I_x为惯性矩、M为最远端等效总重修正系数、K为动载系数、F为设备吊重、C为偏置系数、N为型钢数量。

8.根据权利要求5所述悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，所述扰度计算模型根据型钢弹性模量E计算扰度，其中扰度计算包括:

C*K*M*F*L³/(3*N*E*I_x)，

其中其中I_x为惯性矩、M为最远端等效总重修正系数、K为动载系数、F为设备吊重、L为平台长度、N为型钢数量。

9.根据权利要求5-8任意所述悬臂式侧装辅助平台设计方法，其特征在于，当计算的正应力小于许用正应力[σ]、计算的切应力小于许用切应力[τ]且计算的扰度小于许用扰度[ω]时，得到符合悬臂式侧装辅助平台的对应型钢参数，进一步，得到对应的型钢型号，并在交互界面进行显示。