武漢船用機械有限責任公司葉志堅獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉武漢船用機械有限責任公司申請的專利一種升降平臺虛擬操作系統的樁腿負載數據模擬方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115470547B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-23發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202211006026.8,技術領域涉及:G06F30/13;該發明授權一種升降平臺虛擬操作系統的樁腿負載數據模擬方法是由葉志堅;王金秋;江志鋼;司小冬設計研發完成,并于2022-08-22向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種升降平臺虛擬操作系統的樁腿負載數據模擬方法在說明書摘要公布了:升降平臺虛擬操作系統樁腿負載模擬方法,所述升降平臺虛擬操作系統的控制對象為海工升降平臺的虛擬模型,所述中包括海工平臺、可相對于海工平臺上下移動的四個樁腿,所述樁腿負載模擬方法包括:實時獲取虛擬模型的工況、虛擬模型中各樁腿與海工平臺之間的相對位移;根據獲取到的虛擬模型的工況、虛擬模型中各樁腿與海工平臺之間的相對位移實時計算各樁腿的負載。本設計通過區分不同的工況,在不同的工況下使用不同的計算方法計算個樁腿的負載,可以在虛擬操作中模擬海工升降平臺中樁腿負載,而且所模擬的樁腿負載與實際平臺操作過程中樁腿載荷傳感器數據變化過程基本保持一致。
本發明授權一種升降平臺虛擬操作系統的樁腿負載數據模擬方法在權利要求書中公布了:1.一種升降平臺虛擬操作系統的樁腿負載數據模擬方法,其特征在于: 所述升降平臺虛擬操作系統中的控制對象為海工升降平臺的虛擬模型,所述海工升降平臺的虛擬模型位于一個虛擬的海洋環境中,海工升降平臺的虛擬模型包括海工平臺(1)、可相對于海工平臺上下移動的四個樁腿(2); 所述樁腿負載模擬方法包括: 步驟一、實時獲取虛擬模型的工況、海工平臺(1)的吃水深度、各樁腿(2)與海工平臺(1)之間的相對位移; 步驟二、根據獲取到的虛擬模型的工況、各樁腿(2)與海工平臺(1)之間的相對位移實時計算各樁腿(2)的負載; 所述步驟二具體包括: S1、所述虛擬模型處于樁腿上升工況或樁腿下降工況時,通過下列公式計算各樁腿的負載: LegNLoadSim=Tinit+LegNDistance*A; 式中:LegNLoadSim為第N號樁腿的實時負載,LegNDistance為第N號樁腿與海工平臺(1)之間的實時相對位移,Tinit為樁腿的初始負載,A為樁腿所受的浮力的隨樁腿入水深度的變化率,所述Tinit、A的值均為預設的常數; S2、所述虛擬模型處于插樁工況時,通過下列公式計算各樁腿的負載: 若LegNDistance-Depth≤H1時: LegNLoadSim=Tinit+Depth*A+LegNDistance-Depth*[-(Tinit+Depth*A)H1]; 所述H1<LegNDistance-Depth時: LegNLoadSim=0+LegNDistance-Depth-H1*TH2H2-H1; 式中:LegNLoadSim為第N號樁腿的實時負載;LegNDistance為第N號樁腿與海工平臺(1)之間的實時相對位移,Depth為樁腿(2)與海工平臺(1)之間的相對位移為0時樁腿(2)的底部與海底泥土之間的距離,Tinit為樁腿的初始負載,A為樁腿所受的浮力的隨樁腿入水深度的變化率,H1為第一入泥深度,H2為第二入泥深度,TH2為樁腿入泥深度為H2時的負載,所述Tinit、H1、H2、TH2、A的值均為預設的常數; S3、所述虛擬模型處于平臺上升工況時,通過下列公式計算各樁腿的負載: LegNLoadSim=TH2+LegNDistance-Depth-H2*M4-TH2H3; 式中:LegNLoadSim為第N號樁腿的實時負載,LegNDistance為第N號樁腿與海工平臺(1)之間的實時相對位移,Depth為樁腿(2)與海工平臺(1)之間的相對位移為0時樁腿(2)的底部與海底泥土之間的距離,H2為第二入泥深度,TH2為樁腿入泥深度為H2時的負載,H3為平臺上升高度,M為平臺噸位,所述H2、TH2、M、H3的值均為預設的常數; S4、所述虛擬模型處于預壓載工況時,通過下列公式計算各樁腿的負載: 通過下列公式計算正在被預壓的樁腿(2)的負載: 計算TNc+Kt1的值: 當TNc+Kt1≤Tyuya時,LegNLoadSim=TNc+Kt1; 當TNc+Kt1>Tyuya時,LegNLoadSim=Tyuya; 通過下列公式計算未被預壓的樁腿(2)的負載: 計算TNc-Kt1的值: TNc-Kt1>(M-Tyuya*2)2時,LegNLoadSim=TNc-Kt1 TNc-Kt1≤(M-Tyuya*2)2時,LegNLoadSim=(M-Tyuya*2)2; 式中:LegNLoadSim為第N號樁腿的實時負載,TNc為第N號樁腿被預壓前的初始負載,t為正在被預壓的樁腿已被預壓的時長,M為平臺噸位,K為預壓載過程中樁腿負載的變化率,Tyuya為最大樁腿負載,所述M、K、Tyuya的值均為預設的常數; S5、所述虛擬模型處于平臺下降工況時,通過下列公式計算各樁腿的負載: LegNLoadSim=M4+PlantFormDraftDepth*-M4H4; 式中:LegNLoadSim為第N號樁腿的實時負載,PlantFormDraftDepth為海工平臺(1)的實時吃水深度,M為平臺噸位,H4為平臺下降高度,所述M、H4的值均為預設的常數; S6、所述虛擬模型處于拔樁工況時,通過下列公式計算各樁腿的負載: 當H1<LegNDistance-Depth時: LegNLoadSim=0+LegNDistanceMax-LegNDistance*TXH2-H1; 當LegNDistance-Depth≤H1時: LegNLoadSim=Tinit+Depth*A-Tinit+Depth*A-TX*LegNDistance-DepthLegNDistanceMax-H2-H1-Depth; 式中:LegNLoadSim為第N號樁腿的實時負載,LegNDistance為第N號樁腿與海工平臺(1)之間的實時相對位移,LegNDistanceMax為虛擬模型進入拔樁工況時第N號樁腿與海工平臺(1)之間的相對位移,Depth為樁腿(2)與海工平臺(1)之間的相對位移為0時樁腿(2)的底部與海底泥土之間的距離,Tinit為各樁腿的初始負載,A為樁腿所受的浮力的隨樁腿入水深度的變化率,H1為第一入泥深度,H2為第二入泥深度,TX為拔樁過程中海底泥土對樁腿的最大阻力,所述Tinit、A、H1、H2、TX的值均為預設的常數。
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