CN117968944A - 海上平台试验模型参数测量调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上平台试验模型参数测量调节装置，包括上部开口的方框形转动架和两个调节架支撑腿，两个调节架支撑腿位于转动架相对两侧，调节架支撑腿上部依次设置有称重传感器和过渡板，过渡板顶部设置有凹槽，转动架的顶部中间位置相对应地各设置有一个向外的与凹槽相匹配的凸出体，转动架通过凸出体放置在过渡板的凹槽内形成转动轴，使得转动架能绕转动轴作自由转动，调节架支撑腿承载海上平台模型和转动架的总重量；转动架的下部侧边上安装有倾角传感器；称重传感器和倾角传感器均通过数据线与数据接收处理装置相连。同时还公开了利用该测量装置的测量方法。本发明通过装置调节和数据采集系统，为海洋平台设计和改进提供重要的数据支持。

Description

海上平台试验模型参数测量调节装置及方法

技术领域

本发明涉及一种测量调节装置和方法，特别是一种用于测量海上平台模型重量、重心和转动惯量，并进行调节的装置和方法。

背景技术

在兴建海上平台工程前，必须通过模型试验确保其在建成后具有优良的性能表现和较高的安全等级。在准备模型试验时，需要精确调整设计参数，主要包括重量、重心和转动惯量，以保证与实际结构物的质量相似和质量分布相似。这确保了工程在建成后能够达到预期的标准，提高整体可靠性和安全水平。

目前，海上平台模型的重量测量采用磅秤，根据实体的排水量以缩尺比的三次方和水的密度修正算出模型相应的排水量，通过增减压铁进行称重调节。重量调节好后，接着在专用的调节架上进行模型重心和转动惯量的调节。转动惯量测量的基本方法主要有三线摆法、落体法、扭摆法和复摆法。三线摆法吊装大质量物体不安全，落体法的精度不高，扭摆法对于测量质量较大的物体，其机械结构较为复杂。因此，模型转动惯量的测量是基于复摆法操作的。

海上平台模型重量、重心和转动惯量多采用传统的测量方法，使用机械测量工具，数据采集完全靠人工进行，测量精度不高且存在较大的误差，并且测量时间较长。综上，为了提高海上平台模型重量、重心和转动惯量的测量精度和效率，有必要设计一种结合先进传感器和计算机技术的测量仪器。这能取代传统机械测量工具，减小误差，实现自动化数据采集，提升测量过程的准确性和速度。

经文献检索发现，中国专利公开号为CN101852641B，公开了一种船模重量、重心及转动惯量测量与调节装置，该专利实现了试验数据的自动化采集和处理，在一定程度上提高了船模重量、重心以及转动惯量测量的效率和精度，但存在以下不足：(1)测量不够方便，测量过程需要将船模从称重传感器移动到转动架上，测量速度较慢；(2)其结构形式不便于船模的放置。

中国专利申请CN1544888A公开了一种数字船模惯量调节架，该专利装置在一定程度上提高了船模重量、重心及转动惯量测量与调节的精度和效率，但存在以下不足之处：(1)惯量架及船模的重心在转动刀口上方，惯量架和船模组成的转动系统重心高，转动和加载时不易保持稳定，降低了测量与调节的精度和效率；(2)重心垂向位置及转动惯量测量利用的是微复摆原理，系统转动角度较小，转动系统的转动角度未经放大，带来较大角度测量误差，降低了测量精度；(3)其结构形式不方便测量海上平台模型横摇转动惯量。

中国专利申请CN105784276A公开了一种海工结构物试验模型多轴向惯量自动测量与调节装置及其使用方法，该装置主要包括支撑机构、摆动机构、旋转机构和测量机构，采用可拆卸式结构，便于存放和维护。摆动机构可以进行拉伸，有利于扩大测量范围，同时试验模型可以在惯量调节台上进行旋转，便于测量模型多个方向的惯量。但存在以下不足之处：(1)测量装置较为复杂，不易搭建，需要更精细的测量技术；(2)测量方法较为单一。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种海上平台试验模型参数测量调节装置及方法，其能够实现高效、精准测量海上平台模型相关参数，通过结合精细的装置调节和高效的数据采集系统，能够为海洋平台的设计和改进提供重要的数据支持。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种海上平台试验模型参数测量调节装置，包括上部开口的方框形转动架和两个调节架支撑腿，两个调节架支撑腿位于转动架的相对两侧，调节架支撑腿的上部依次设置有称重传感器和过渡板，过渡板顶部设置有凹槽，转动架的顶部中间位置相对应地各设置有一个向外的与凹槽相匹配的凸出体，转动架通过凸出体放置在过渡板的凹槽内形成转动轴，使得转动架能绕转动轴作自由转动，调节架支撑腿承载海上平台模型和转动架的总重量；转动架的下部侧边上安装有倾角传感器；称重传感器和倾角传感器均通过数据线与数据接收处理装置相连。

所述数据接收处理装置包括数据采集器和计算机，数据采集器与称重传感器和倾角传感器相连，经过信号传输线采集传感器输出的模拟信号，并将模拟信号转化为数字信号传输至计算机。

利用海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，包括以下步骤：

步骤1：根据称重传感器采集的数据完成对转动架重量的计算，记为W₁；

步骤2：通过纵向倾斜试验，在与转动轴平行的转动架侧边中间位置放置一砝码，此时，转动架两边由于受力不平衡发生偏转，并利用倾角传感器采集的角度和周期数据，计算转动架的重心垂向位置Z_G1和转动架绕转动轴的惯性半径I₁；更换砝码，重复上述操作，对试验结果取平均值；

Z_G1＝Z₀-(Pdcosθ)/(W₁sinθ)

其中，Z₀为转动轴至转动架底面的距离，P为砝码质量，d为砝码至轴面垂直距离，W₁为转动架重量，θ为根据倾角传感器输出数据计算得到的转动架的纵倾角；

I₁＝T(g(Z₀-Z_G1))^0.5/(2π)

其中，T为转动架的摆动周期，利用倾角传感器测得，g为重力加速度；

步骤3：海上平台模型重量调节：根据实体的排水量，使用缩尺比的三次方和水的密度修正，得到模型相应的排水量W；通过增减压铁对海上平台模型进行称重调节，确保模型的实际重量与期望的排水量相匹配；

步骤4：通过调节压铁的纵向位置完成海上平台模型重心纵向位置调节；

步骤5：海上平台模型重心垂向位置调节：通过纵向倾斜试验，在与转动轴平行的转动架侧边中间的位置放置一砝码，海上平台模型连同转动架产生纵倾角，用力矩平衡原理以及倾角传感器采集的角度数据，对转动轴建立力矩平衡：

Pdcosθ＝W₁(Z₀-Z_G1)sinθ+W(Z₀-Z_G2)sinθ

Z_G2＝Z₀-(Pdcosθ-W₁(Z₀-Z_G1)sinθ)/(Wsinθ)

上式右边都是已知数，对重心垂向位置Z_G2的调节便是将压铁垂向上下移动，直到调节至目标值；

更换砝码，重复上述操作，重心垂向位置Z_G2取平均值；

步骤6：完成模型重心纵向和垂向位置调节后，取下砝码，使海上平台模型回复到水平平衡状态，进行海上平台模型惯量的调试。

所述步骤6中，平台模型惯量的调试，通过纵向倾斜试验、应用刚体复摆微分方程、惯性矩的定义和平行轴定理，并利用倾角传感器采集的周期数据，推导出转动架和海上平台模型纵向摆动周期T₁与模型绕其质心的纵向惯性半径K_yy之间的关系如下：

将海上平台模型要求的K_yy代入上式，计算出目标摆动周期T_m；然后，在海上平台模型同一水平面内前后对称地纵向移动压铁，并让海上平台模型和转动架做纵向摆动；根据倾角传感器得出转动架和海上平台模型纵向摆动周期T₁，如果T₁>T_m，那么在海上平台模型中对称地纵向向内移动压铁，反之则向外移动；持续调整，直到转动架和海上平台模型纵向摆动周期T₁等于目标摆动周期T_m为止；

更换砝码，重复上述操作，模型绕其质心的纵向惯性半径K_yy取平均值；

将模型调转方向，进行横向惯性半径K_xx的调节，模型横向惯性半径的测试原理和测试过程与纵向惯性半径的测试相类似(同上)；

根据公式J₁＝mK_yy ²和J₂＝mK_xx ²分别求得模型的纵向转动惯量J₁和横向转动惯量J₂，m为模型的质量。上述方法为采用复摆法近似计算方式计算转动惯量。所述步骤6中，平台模型惯量的调试，通过结合物理原理、数值方法和优化算法，直接求解单摆运动方程来获得转动惯量的最优解，该方法能够精确测量单摆转动惯量，具体步骤和过程如下：

首先，考虑单摆系统的动力学方程，其中摆动角度θ(以弧度为单位)随时间t的变化遵循以下微分方程：

在该方程中，b代表阻尼系数，L表示摆长，g是重力加速度，引入角速度将原方程转化为两个一阶微分方程：

该转换为数值求解提供了便利。接下来，通过四阶龙格库塔法对上述方程组进行数值求解。该方法需要设定初始条件，包括摆动的初始角度θ₀(可通过倾角传感器测量得到)和初始角速度ω₀＝0。此外，还需要确定摆动的总时长和求解的时间步长，这些参数可根据实际测量和精度需求来设定。阻尼系数b的最优值利用遗传算法进行搜索，主要包括以下步骤：

1).确定阻尼系数b的取值范围，作为遗传算法搜索的空间。

2).划定种群数量，并初始化种群，每个个体代表一个可能的b值。

3).计算每个个体的适应度，即利用四阶龙格库塔法求解得到的摆动角度与评价标准的匹配程度。

4).通过遗传操作(如交叉和变异)生成新一代种群。

5).重复步骤3)和4)，直到找到能够使摆动角度与预期匹配最佳的阻尼系数b值。

通过分析摆动的衰减曲线，可以提取阻尼振荡的特征参数，如摆动周期T。

最后，利用单摆动力学方程推出模型的转动惯量值，即最优解。

上述方法是通过暴力求解单摆方程求解转动惯量。

所述步骤3海上平台模型具体调节为：首先，在转动架上放置制作完成的海上平台模型以及需要安装在海上平台模型上的测量仪器和系泊支撑设备，并进行称重，其重量记为W₀；通过计算W-W₀，确定需要配置的压载重量；然后，挑选标准压铁块和小重量铁块进行称重调节，使压载的总重量达到W；最后，将这些压铁全部装进海上平台模型内，完成对海上平台模型重量的调节。

所述步骤4中，将海上平台模型放在转动架内，由两端转动轴支撑，使其能够绕转动轴轴线自由摆动；假设G₁和G₂分别是转动架和海上平台模型的重心，它们位于同一铅垂线上，G是两者的合成重心；通过移动模型内的压铁，调整模型重心位置，以使其符合预定的要求。

所述步骤4中重心纵向位置调节：将测量仪器按照指定位置摆放，并将压铁全部装进海上平台模型内并对称布置；将海上平台模型放置在转动架上时，确保转动轴与重心纵向位置重合，通过调节压铁的纵向位置，使调节架保持水平平衡。

本发明的有益效果是：

1.操作方便，便于模型的放置与移动。

2.测量准确，使用传感器采集数据，提高数据的可靠程度和可信程度，排除人为主观因素的影响。

3.操作流程简单，集重量、重心和转动惯量测量于一体。这种一体化设计确保测量可以迅速进行，提高了工作效率，减少了对多个独立测试设备的需求。

4.应用广泛，该装置不仅适用于海上平台模型，也适用于其他需要对重心和转动惯量进行精确测量的模型结构，如船舶模型以及大型海洋结构物模型等。

5.装置采集的数据，通过数据采集器以及电脑的处理分析，使试验人员能够更容易地解读数据，提供便利。

6.本发明所提供的利用单摆动力学方程直接求解模型的转动惯量，考虑了阻尼的影响，使模型更加接近真实情况，通过这种方法得到的转动惯量测量结果将更加准确地反应物体在实际使用或实验条件下的性质。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明称重传感器示意图；

图3为本发明倾角传感器示意图；

图4为本发明数据采集器示意图；

图5为本发明操作流程图；

图6为本发明测量方法流程图；

其中，1.凸出体，2.凹槽，3.过渡板，4.调节架支撑腿，5.转动架，6.称重传感器，7.倾角传感器，8.数据采集器，9.计算机主机，10.显示器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1-图4所示，海上平台试验模型参数测量调节装置，包括装置调节和数据采集两部分。其中，装置调节包括凸出体1、凹槽2、过渡板3、调节架支撑腿4和上部开口的方框形转动架5，数据采集包括两个称重传感器6、两个倾角传感器7、数据采集器8、计算机主机9和显示器10。

两个调节架支撑腿4位于转动架5的相对两侧，起到支撑调节架5和海上平台模型的作用；调节架支撑腿4的上部依次设置有称重传感器6和过渡板3，过渡板3顶部设置有凹槽2，转动架5的顶部中间位置相对应地各设置有一个向外的与凹槽相匹配的凸出体1，转动架5通过凸出体1放置在过渡板3的凹槽2内形成转动轴，使得转动架5能绕转动轴作自由转动，调节架支撑腿4承载海上平台模型和转动架5的总重量；转动架5的下部侧边上对称安装有两个倾角传感器7；称重传感器6和倾角传感器7均通过数据线与数据接收处理装置相连。数据接收处理装置包括数据采集器8和计算机，数据采集器8与称重传感器6和倾角传感器7相连，经过信号传输线采集传感器输出的模拟信号，并将模拟信号转化为数字信号传输至计算机主机9，计算出模型的重量、重心和转动惯量后在显示器10上显示。

实施例1：如图5所示，利用海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，具体步骤如下(流程图见图6)：

在进行模型参数调整之前，需要先对转动架5的重量、重心垂向位置以及绕刀口转动轴的惯性半径进行测量，并将它们作为已知量进行考虑。

将凸出体1放在凹槽2上，在计算机上通过称重传感器采集的数据读出此时转动架5的重量，记为W₁。

在转动架侧边(与转动轴平行)中间的位置放置一砝码，此时，转动架两边由于受力不平衡发生偏转，利用倾角传感器在计算机上读出左右两边的偏转角度和摆动周期，并根据下述公式计算出转动架的重心垂向位置Z_G1。

Z_G1＝Z₀-(Pdcosθ)/(W₁sinθ)

其中，Z₀为刀口转动轴至转动架底面的距离，P为砝码质量，d为砝码至轴面垂直距离，W₁为转动架重量，θ为转动架的纵倾角，可根据倾角传感器输出数据计算得到。

转动架绕转动轴的惯性半径I₁利用下述公式进行计算：

I₁＝T(g(Z₀-Z_G1))^0.5/(2π)

其中，T为转动架的摆动周期，可利用倾角传感器测得，g为重力加速度。

更换砝码，重复上述步骤，转动架的重心垂向位置Z_G1和绕转动轴的惯性半径I₁取平均值。

接下来进行模型重量调节：根据实体的排水量，使用缩尺比的三次方和水的密度修正，得到模型相应的排水量W。通过增减压铁进行称重调节，确保模型的实际重量与期望的排水量相匹配。

首先，在转动架上放置制作完成的海上平台模型以及需要安装在模型上的测量仪器、系泊支撑设备等，并进行称重，其重量记为W₀；通过计算W-W₀，确定需要配置的压载重量。然后，挑选适量的标准压铁块和小重量铁块进行称重调节，使压载的总重量达到W。最后，将这些压铁全部装进模型内，完成对模型重量的调节。

重量调节完成后，进行模型的重心位置和惯量的调节。

将模型放在转动架内，由两端刀口支撑，使其能够绕轴线自由摆动。假设G₁和G₂分别是转动架和模型的重心，它们位于同一铅垂线上，G是两者的合成重心。通过移动模型内的压铁，调整模型重心位置，以使其符合预定的要求。

重心纵向位置调节：首先将测量仪器等按照指定位置摆放，并将压铁全部装进模型内并对称布置。将模型放置在转动架上时，确保刀口转动轴与重心纵向位置重合。通过调节压铁的纵向位置，使调节架保持水平平衡。

重心垂向位置调节：通过纵向倾斜试验进行。在转动架侧边(与转动轴平行)中间的位置放置一砝码，模型连同转动架产生纵倾角，对刀口转动轴建立力矩平衡：

Pdcosθ＝W₁(Z₀-Z_G1)sinθ+W(Z₀-Z_G2)sinθ

Z_G2＝Z₀-(Pdcosθ-W₁(Z₀-Z_G1)sinθ)/(Wsinθ)

上式右边都是已知数，对重心垂向位置Z_G2的调节便是将压铁垂向上下移动，直到调节至目标值。

更换砝码，重复上述步骤，重心垂向位置Z_G2取平均值。

完成模型重心位置的调节后，取下砝码，使模型回复到水平平衡状态，随后，进行模型惯量的调试。

模型转动惯量采用复摆法近似计算，具体如下：

通过应用刚体复摆微分方程、惯性矩的定义和平行轴定理，可以推导出转动架和模型纵向摆动周期T₁与模型绕其质心的纵向惯性半径K_yy之间的关系如下：

将模型要求的K_yy代入上式，计算出目标摆动周期T_m。然后，在模型同一水平面内前后对称地纵向移动压铁，并让模型和转动架做纵向摆动。根据倾角传感器得出转动架和模型纵向摆动周期T₁，如果T₁>T_m，那么可以在模型中对称地纵向向内移动压铁，反之则向外移动。持续调整，直到转动架和模型纵向摆动周期T₁等于目标摆动周期T_m为止。

更换砝码，重复上述步骤，模型绕其质心的纵向惯性半径K_yy取平均值。

将模型调转方向，进行横向惯性半径K_xx的测量，模型横向惯性半径的测试原理和测试过程与纵向惯性半径的测试相类似(同上)。

根据公式和J₂＝mK_xx ²分别求得模型的纵向转动惯量J₁和横向转动惯量J₂,m为模型的质量。

实施例2：与实施例1不同的是，步骤6通过暴力求解单摆方程求解转动惯量，具体如下：

通过结合物理原理、数值方法和优化算法，直接求解单摆运动方程来获得转动惯量的最优解。引入角速度可以将单摆运动方程转化为两个一阶微分方程：

接下来，通过四阶龙格库塔法对上述方程组进行数值求解。阻尼系数b的最优值利用遗传算法进行搜索，主要包括以下步骤：

1).确定阻尼系数b的取值范围，作为遗传算法搜索的空间。

2).划定种群数量，并初始化种群，每个个体代表一个可能的b值。

3).计算每个个体的适应度，即利用四阶龙格库塔法求解得到的摆动角度与评价标准的匹配程度。

4).通过遗传操作(如交叉和变异)生成新一代种群。

5).重复步骤3)和4)，直到找到能够使摆动角度与预期匹配最佳的阻尼系数b值。

通过分析摆动的衰减曲线，可以提取阻尼振荡的特征参数，如摆动周期T。

最后，利用单摆动力学方程可以推出模型的转动惯量值，即最优解。

综上所述，本发明所提出的海上平台模型重量、重心和转动惯量计算调节装置和方法，可以实现对上述模型试验参数高效精确地测量。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种海上平台试验模型参数测量调节装置，其特征是，包括上部开口的方框形转动架和两个调节架支撑腿，两个调节架支撑腿位于转动架的相对两侧，调节架支撑腿的上部依次设置有称重传感器和过渡板，过渡板顶部设置有凹槽，转动架的顶部中间位置相对应地各设置有一个向外的与凹槽相匹配的凸出体，转动架通过凸出体放置在过渡板的凹槽内形成转动轴，使得转动架能绕转动轴作自由转动，调节架支撑腿承载海上平台模型和转动架的总重量；转动架的下部侧边上安装有倾角传感器；称重传感器和倾角传感器均通过数据线与数据接收处理装置相连。

2.如权利要求1所述的海上平台试验模型参数测量调节装置，其特征是，所述数据接收处理装置包括数据采集器和计算机，数据采集器与称重传感器和倾角传感器相连，经过信号传输线采集传感器输出的模拟信号，并将模拟信号转化为数字信号传输至计算机。

3.如权利要求1所述海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1：根据称重传感器采集的数据完成对转动架重量的计算，记为W₁；

步骤2：通过纵向倾斜试验，在与转动轴平行的转动架侧边中间位置放置一砝码，此时，转动架两边由于受力不平衡发生偏转，并利用倾角传感器采集的角度和周期数据，计算转动架的重心垂向位置Z_G1和转动架绕转动轴的惯性半径I₁；更换砝码，重复上述操作，对试验结果取平均值；

Z_G1＝Z₀-(Pdcosθ)/(W₁sinθ)

其中，Z₀为转动轴至转动架底面的距离，P为砝码质量，d为砝码至轴面垂直距离，W₁为转动架重量，θ为根据倾角传感器输出数据计算得到的转动架的纵倾角；

I₁＝T(g(Z₀-Z_G1))^0.5/(2π)

其中，T为转动架的摆动周期，可利用倾角传感器测得，g为重力加速度；

步骤3：海上平台模型重量调节：根据实体的排水量，使用缩尺比的三次方和水的密度修正，得到模型相应的排水量W；通过增减压铁对海上平台模型进行称重调节，确保模型的实际重量与期望的排水量相匹配；

步骤4：通过调节压铁的纵向位置完成海上平台模型重心纵向位置调节；

步骤5：海上平台模型重心垂向位置调节：通过纵向倾斜试验，在与转动轴平行的转动架侧边中间的位置放置一砝码，海上平台模型连同转动架产生纵倾角，用力矩平衡原理以及倾角传感器采集的角度数据，对转动轴建立力矩平衡：

Pdcosθ＝W₁(Z₀-Z_G1)sinθ+W(Z₀-Z_G2)sinθ

Z_G2＝Z₀-(Pdcosθ-W₁(Z₀-Z_G1)sinθ)/(Wsinθ)

上式右边都是已知数，对重心垂向位置Z_G2的调节便是将压铁垂向上下移动，直到调节至目标值；

更换砝码，重复上述操作，重心垂向位置Z_G2取平均值；

步骤6：完成模型重心纵向和垂向位置调节后，取下砝码，使海上平台模型回复到水平平衡状态，进行海上平台模型惯量的调试。

4.如权利要求3所述的海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，其特征是，所述步骤3海上平台模型具体调节为：首先，在转动架上放置制作完成的海上平台模型以及需要安装在海上平台模型上的测量仪器和系泊支撑设备，并进行称重，其重量记为W₀；通过计算W-W₀，确定需要配置的压载重量；然后，挑选标准压铁块和小重量铁块进行称重调节，使压载的总重量达到W；最后，将这些压铁全部装进海上平台模型内，完成对海上平台模型重量的调节。

5.如权利要求3所述的海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，其特征是，所述步骤4中，将海上平台模型放在转动架内，由两端转动轴支撑，使其能够绕转动轴轴线自由摆动；假设G₁和G₂分别是转动架和海上平台模型的重心，它们位于同一铅垂线上，G是两者的合成重心；通过移动模型内的压铁，调整模型重心位置，以使其符合预定的要求。

6.如权利要求3所述的海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，其特征是，所述步骤4中重心纵向位置调节：将测量仪器按照指定位置摆放，并将压铁全部装进海上平台模型内并对称布置；将海上平台模型放置在转动架上时，确保转动轴与重心纵向位置重合，通过调节压铁的纵向位置，使调节架保持水平平衡。

7.如权利要求3所述的海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，其特征是，所述步骤6中，通过纵向倾斜试验、应用刚体复摆微分方程、惯性矩的定义和平行轴定理，并利用倾角传感器采集的周期数据，推导出转动架和海上平台模型纵向摆动周期T₁与模型绕其质心的纵向惯性半径K_yy之间的关系如下：

将海上平台模型要求的K_yy代入上式，计算出目标摆动周期T_m；然后，在海上平台模型同一水平面内前后对称地纵向移动压铁，并让海上平台模型和转动架做纵向摆动；根据倾角传感器得出转动架和海上平台模型纵向摆动周期T₁，如果T₁>T_m，那么在海上平台模型中对称地纵向向内移动压铁，反之则向外移动；持续调整，直到转动架和海上平台模型纵向摆动周期T₁等于目标摆动周期T_m为止；

更换砝码，重复上述操作，模型绕其质心的纵向惯性半径K_yy取平均值；

将模型调转方向，进行横向惯性半径K_xx的测量，模型横向惯性半径的测试原理和测试过程与纵向惯性半径的测试相同；

根据公式和分别求得模型的纵向转动惯量J₁和横向转动惯量J₂,m为模型的质量。

8.如权利要求3所述的海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，其特征是，所述步骤6中，通过结合物理原理、数值方法和优化算法，直接求解单摆运动方程来获得转动惯量的最优解，具体步骤和过程如下：

首先，考虑单摆系统的动力学方程，其中摆动角度θ以弧度为单位随时间t的变化遵循以下微分方程：

在该方程中，b代表阻尼系数，L表示摆长，g是重力加速度，引入角速度将原方程转化为两个一阶微分方程：

该转换为数值求解提供了便利，通过四阶龙格库塔法对上述方程组进行数值求解。

9.如权利要求8所述的海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，其特征是，所述四阶龙格库塔法对方程组数值求解需要设定初始条件，包括摆动的初始角度θ₀和初始角速度ω₀＝0，此外，还需要确定摆动的总时长和求解的时间步长，这些参数根据实际测量和精度需求来设定；阻尼系数b的最优值利用遗传算法进行搜索，包括以下步骤：

1).确定阻尼系数b的取值范围，作为遗传算法搜索的空间；

2).划定种群数量，并初始化种群，每个个体代表一个可能的b值，

3).计算每个个体的适应度，即利用四阶龙格库塔法求解得到的摆动角度与评价标准的匹配程度，

4).通过遗传操作生成新一代种群；

5).重复步骤3)和4)，直到找到能够使摆动角度与预期匹配最佳的阻尼系数b值。

10.如权利要求9所述的海上平台试验模型参数测量调节装置的测量方法，其特征是，通过分析摆动的衰减曲线，提取阻尼振荡的特征参数：转动架的摆动周期T；最后，利用单摆动力学方程推出模型的转动惯量值，即最优解。