[发明专利]邮轮在风浪中航行的运动舒适度评价方法

说明书

邮轮在风浪中航行的运动舒适度评价方法,由局部区域基于乘客晕船发生率指数的局部区域运动舒适度评价方法和船舶整体运动舒适度基于模糊统计学的邮轮整体运动舒适度评价方法组成。本发明提供了一种能够科学合理地对邮轮的局部关键区域和船体整体在指定的风浪条件下航行时，乘客及船员运动舒适度进行评价的方法。通过该方法能够在船型设计初期即对未来船舶航行时的运动舒适度进行定量的考核，有利于简化船舶型线的设计过程，提高合同前和基本设计环节中的设计效率，并为基于运动舒适性的船体型线优化提供可行的优化方向以及可靠地数据支撑。

技术领域

本发明涉及一种运动舒适度评价方法，具体为邮轮在风浪中航行的运动舒适度评价方法。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高，邮轮游这种集游览观光，居住生活，娱乐休闲为一体的高端出游方式越来越受到人们的青睐。同时，邮轮特别是中高档豪华游轮以其较高的技术附加值、充足的市场需求以及良好的未来前景也受到了国内造船行业的广泛关注。

我国一直是一个船舶和海洋工程装备的制造大国，但是在中高档邮轮的设计和建造方面起步较晚，尚不具备足够的设计和建造经验。邮轮与一般的货船或客滚船不同，对于乘客在乘船旅行过程中的生活和娱乐的舒适性有着很高的要求，其中也包括邮轮在风浪中航行时的运动舒适度。由于船舶的耐波性能在船体型线确定以后基本无法再进行优化，因此在船型设计初期，对船舶在风浪中航行时的整体及局部关键区域处的运动舒适度进行评估，以确保将来邮轮在运营过程中能够为乘客和船员提供良好的乘船体验就成为了邮轮设计中极为重要的关键的重点之一。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供邮轮在风浪中航行的运动舒适度评价方法,由局部区域基于乘客晕船发生率指数的局部区域运动舒适度评价方法和船舶整体运动舒适度基于模糊统计学的邮轮整体运动舒适度评价方法组成。

局部区域基于乘客晕船发生率指数的局部区域运动舒适度评价方法，根据海况、波浪谱条件完成耐波性计算后，根据各个船舶遭遇频率下关键区域处的垂向加速度均方根值和晕船发生率指数推荐值对局部区域运动舒适度进行评估后，就评估结果进行多向运动耦合、乘客年龄及性别组成、舒适度敏感区域等级修正，最终得到修正后的评估曲线，以此为基准对该局部区域的运动舒适度进行定量的评价。

邮轮在风浪中航行时，船舶受到风浪等外力的作用，将以自身重心为转动轴发生6个自由度方向的漂移或晃荡运动，这种运动通过船体结构以振动的方式传导作用于船上的乘客，并对其运动舒适度造成影响。

全球各个主要海域在4至6级海况时，波浪的平均频率主要集中在0.1至0.5Hz范围内，一般的远洋航行船舶的遭遇频率均在1Hz以下。根据ISO 2631-3规范，这个频率范内的振动对人体影响的主要症状体现为晕船，同时，该规范也给出了基于垂向加速度均方根值和振动持续时间（人体暴露在振动中的时间）得出的一般性条件下的乘客晕船发生率指数推荐值。

如图7， ISO 2631-3中不同频率和暴露时间的乘客晕船发生率指数图。

表1为不同频率和暴露时间晕船率指数的界限值。

表1中仅为ISO 2631-3中提供的一般性推荐值，结合邮轮自身的运营特征以及乘客年龄，性别等对于振动的耐受性等因素，进行以下的修正。

风浪作用时间修正：一般海上的风浪状态很难维持较长的时间，因此表1中的8小时作用时间项在本发明提供的运动舒适度评估方法中不予实施。

多向运动耦合性修正：造成晕船的主要因素是垂向加速度，但由于船舶在风浪中的运动状态是以一种多向运动耦合的形式体现的，较大的横摇或纵摇加速度也将进一步加剧晕船状况的发生。当邮轮船长在200米以下时，根据实船航行经验推荐按照表2的方式进行修正，其中g代表重力加速度，取9.81m/s。修正值指的是相对于表1中的推荐值减少的比例。