[发明专利]一种液舱自由液面对船舶稳性的修正方法

说明书

本发明公开了一种液舱自由液面对船舶稳性的修正方法，特别是一种液舱的液面宽度随液面高度变化可呈跳跃性变化时液舱自由液面对船舶稳性的修正方法。采用面积惯性矩法计算特殊形状液舱的自由液面时，当液面高于临界液面时，在计算液面面积惯性矩时应采用替代液舱法。因替代液舱的液面宽度呈连续性变化，其优点是，当特殊形状液舱的液面宽度随液面高度增大呈跳跃性变化时，可以避免按实际液面采用面积惯性矩法计算特殊形状液舱自由液面的风险。基于改进后的液舱自由液面对船舶稳性的修正方法，船舶稳性计算结果修正了按实际液面采用面积惯性矩法计算特殊形状液舱自由液面时船舶稳性计算存在的风险，计算结果对于实际工作是安全和合理的。

技术领域

本发明涉及船舶(包括海上移动设施)的液舱或液货舱的自由液面对船舶稳性修正的计算方法领域，具体涉及一种液舱自由液面对船舶稳性的修正方法。

背景技术

船舶稳性是保障船舶在水上安全航行或漂浮的重要性能，船舶营运时必须满足相关法定规则中规定的船舶稳性基本衡准要求和特殊衡准要求。船舶稳性衡准要求是船舶稳性的最低要求。通常基于或通过船舶初稳性高度和船舶复原力臂的大小，确定船舶稳性是否满足稳性衡准要求。

船上设有淡水舱、燃油舱、压载水舱等液舱柜，如果舱内液体未满舱，则船舶在横斜时，舱内液体也将流向倾斜一舷，且可以设定液面保持与舷外水面平行，这种可以自由流动的液面称为自由液面。

船舶装载有液体或者液货时必须考虑自由液面对稳性影响。自由液面对船舶稳性的影响，可以通过自由液面对船舶初稳性高度和船舶复原力臂的修正而实现。目前，实践中自由液面对船舶稳性的修正多采用面积惯性矩法，根据实际液面的面积惯性矩，计算液舱的自由液面对船舶稳性的修正。

利用面积惯性矩法计算特殊形状液舱时，当液面高于临界液面时不能直接按实际液面的面积惯性矩计算自由液面对船舶稳性的修正，主要原因是特殊形状液舱的液面宽度在临界液面附近可能发生跳跃性突变，采用面积惯性矩法按实际液面计算的面积惯性矩也会发生跳跃性突变，自由液面对船舶稳性的修正值也会跳跃性变化，导致在某些情况下经自由液面修正后的船舶稳性计算结果虽然满足相关法定规则要求，但是船舶实际稳性可能不满足相关法定规则要求，因此，急需找寻一种同样适用于特殊形状液舱的自由液面对船舶稳性的修正方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液舱自由液面对船舶稳性的修正方法，特别是一种液舱的液面宽度随液面高度变化可呈跳跃性变化时液舱自由液面对船舶稳性的修正方法。采用面积惯性矩法计算特殊形状液舱的自由液面时，当液面高于临界液面时在计算液面面积惯性矩或制作液面高度与液面面积惯性矩关系表或图时应采用替代液舱法。因替代液舱的液面宽度呈连续性变化，当特殊形状液舱的液面宽度随液面高度增大呈跳跃性变化时，可以避免按实际液面采用面积惯性矩法计算特殊形状液舱自由液面的风险。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种液舱自由液面对船舶稳性的修正方法，包含如下步骤：

S1、确定预设液面的液面属性，所述预设液面包含不同液面高度时的液面和/或不同液体体积时的液面；

S2、根据液面属性计算所述预设液面的液面面积惯性矩；

S3、根据步骤S2计算的预设液面的液面面积惯性矩，制作液舱不同液面高度和/或不同液体体积与液面面积惯性矩的关系的参数表或图；

S4、根据实际液面的液面高度和/或液体体积，查阅步骤S3制作的所述参数表或图，确定实际液面的液面面积惯性矩；

S5、根据步骤S4获得的所述实际液面的液面面积惯性矩，计算实际液面对船舶稳性衡准指标的修正；

其中，所述步骤S2具体包含：

S21、判断预设液面的宽度是否可经临界液面呈跳跃性变化趋势：