[发明专利]一种端钢壳线性评估方法及系统

权利要求书

1.一种端钢壳线性评估方法，其特征在于，所述端钢壳线性评估包括：

检测点数据获得步骤：测量获得待安装管节端钢壳的检测点数据；

拟合结果获得步骤：根据所述检测点数据通过数学模型，对所述待安装管节端钢壳进行拟合，获得待安装管节端钢壳拟合结果；

安装偏差量获得步骤：根据已安装管节端钢壳的对接端的形状、姿态与所述待安装管节端钢壳拟合结果，对所述待安装管节端钢壳进行模拟安装，获得待安装管节安装偏差量；

其中，所述检测点数据获得步骤包括：

测量获取每一所述检测点的所述检测点数据，所述检测点数据包括所述待安装管节端钢壳的形状及姿态；

其中，所述拟合结果获得步骤包括：

根据所述待安装管节端钢壳的所述形状与所述姿态，通过数学模型对所述待安装管节端钢壳进行拟合，获得所述待安装管节端钢壳拟合结果；

根据所述待安装管节端钢壳的所述形状与所述姿态，通过最小二乘法直线拟合数学模型，对所述待安装管节端钢壳进行拟合，获得所述待安装管节端钢壳的制作偏差及实际姿态；

根据所述待安装管节端钢壳的所述形状与所述姿态，通过最小二乘法平面拟合数学模型，对所述待安装管节端钢壳进行拟合，获得所述待安装管节端钢壳的实际形状；

其中，所述安装偏差量获得步骤包括：

通过下式计算获得待安装管节首端端钢壳轴线方向：

其中，（Rx0,Ry0,Rz0）为已安装管节首端端钢壳轴线方向；（Rx1,Ry1,Rz1）为拉合面不平行性偏差（σX，σY ，σZ）为0时的模拟安装后的待安装管节首端端钢壳轴线方向；（Rx2,Ry2,Rz2）为拉合面不平行性偏差（σX，σY ，σZ）不为0时的模拟安装后待安装管节首端端钢壳轴线方向；（X0,Y0,Z0）为已安装管节首端端钢壳的中心点坐标；（X1,Y1,Z1）为拉合面不平行性偏差（σX，σY ，σZ）为0时的模拟安装后的待安装管节首端端钢壳中心点坐标；（dX,dY,dZ）为中心点位置偏差，（σX，σY ，σZ）为拉合面不平行性偏差；

其中，所述安装偏差量获得步骤还包括：

通过下面公式计算所述待安装管节安装偏差量：

其中，（X2,Y2,Z2）为拉合面不平行性偏差（σX，σY ，σZ）不为0时的模拟安装后待安装管节首端端钢壳中心点坐标；L为管节长度；（Xt,Yt,Zt）为待安装管节端钢壳前端中心点的设计坐标；（Dxt,Dyt,Dzt）为模拟安装后待安装管节安装偏差量。

2.一种端钢壳线性评估系统，其特征在于，所述端钢壳线性评估系统包括：

检测点数据获得单元：通过全站仪测量获得待安装管节端钢壳的检测点数据；

拟合结果获得单元：根据所述检测点数据通过数学模型，对所述待安装管节端钢壳进行拟合，获得待安装管节端钢壳拟合结果；

安装偏差量获得单元：根据已安装管节端钢壳的对接端的形状、姿态与所述待安装管节端钢壳拟合结果，对所述待安装管节端钢壳进行模拟安装，获得待安装管节安装偏差量；

其中，所述检测点数据获得单元包括：

测量获取每一所述检测点的所述检测点数据，所述检测点数据包括所述待安装管节端钢壳的形状及姿态；

其中，所述拟合结果获得单元包括：

根据所述待安装管节端钢壳的所述形状与所述姿态，通过数学模型对所述待安装管节端钢壳进行拟合，获得所述待安装管节端钢壳拟合结果；

根据所述待安装管节端钢壳的所述形状与所述姿态，通过最小二乘法直线拟合数学模型，对所述待安装管节端钢壳进行拟合，获得所述待安装管节端钢壳的制作偏差及实际姿态；

根据所述待安装管节端钢壳的所述形状与所述姿态，通过最小二乘法平面拟合数学模型，对所述待安装管节端钢壳进行拟合，获得所述待安装管节端钢壳的实际形状；

其中，所述安装偏差量获得单元包括：

通过下式计算获得待安装管节首端端钢壳轴线方向：

其中，（Rx0,Ry0,Rz0）为已安装管节首端端钢壳轴线方向；（Rx1,Ry1,Rz1）为拉合面不平行性偏差（σX，σY ，σZ）为0时的模拟安装后的待安装管节首端端钢壳轴线方向；（Rx2,Ry2,Rz2）为拉合面不平行性偏差（σX，σY ，σZ）不为0时的模拟安装后待安装管节首端端钢壳轴线方向；（X0,Y0,Z0）为已安装管节首端端钢壳的中心点坐标；（X1,Y1,Z1）为拉合面不平行性偏差（σX，σY ，σZ）为0时的模拟安装后的待安装管节首端端钢壳中心点坐标；（dX,dY,dZ）为中心点位置偏差，（σX，σY ，σZ）为拉合面不平行性偏差；

其中，所述安装偏差量获得单元还包括：

通过下面公式计算所述待安装管节安装偏差量：

其中，（X2,Y2,Z2）为拉合面不平行性偏差（σX，σY ，σZ）不为0时的模拟安装后待安装管节首端端钢壳中心点坐标；L为管节长度；（Xt,Yt,Zt）为待安装管节端钢壳前端中心点的设计坐标；（Dxt,Dyt,Dzt）为模拟安装后待安装管节安装偏差量。