本發(fā)明涉及半潛平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法、計(jì)算裝置及計(jì)算設(shè)備。

背景技術(shù)：

半潛平臺(tái)的壓載水艙是一種承壓密封結(jié)構(gòu)，即其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需考慮的荷載主要為水艙在不同的工況下艙壁所承受的側(cè)壓力，因此設(shè)計(jì)水壓頭的計(jì)算精度對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有決定性影響。

目前本行業(yè)通用做法是根據(jù)ABS，DNV，API等行業(yè)規(guī)范進(jìn)行來計(jì)算作用在艙壁上的設(shè)計(jì)水壓頭(Design Head)。但是該方法不能適用于采用壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)(Air-over-Water Ballast System)的壓載水艙，它無法計(jì)算艙內(nèi)的氣壓對(duì)設(shè)計(jì)水壓頭的影響，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過于保守，浪費(fèi)材料，增加浮體結(jié)構(gòu)的自重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法、計(jì)算裝置及計(jì)算設(shè)備，其能夠提高艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭的計(jì)算精度，特別適用于采用壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)的壓載水艙。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法，應(yīng)用于半潛平臺(tái)的壓載水艙，用來計(jì)算所述壓載水艙的艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭，包括：

獲取所述艙壁的靜設(shè)計(jì)水壓頭；

獲取所述艙壁的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭；

依據(jù)所述靜設(shè)計(jì)水壓頭與所述動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭求和得到所述艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，根據(jù)以下算式計(jì)算得到所述艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭：

H_Z＝H_S+H_D；

其中，H_Z為所述艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭，H_S為所述艙壁的靜設(shè)計(jì)水壓頭，H_D為所述艙壁的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，將所述艙壁的內(nèi)外水或氣壓差值、所述壓載水艙的水箱深度附值以及預(yù)設(shè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并將上述三者中的最大值作為所述艙壁的靜設(shè)計(jì)水壓頭。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述艙壁的內(nèi)外水或氣壓差值為H₁，所述壓載水艙的艙底的外壓為H₂，所述壓載水艙內(nèi)的壓載水產(chǎn)生的靜水壓為H₃，其滿足以下算式：

H₁＝H₂-H₃。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述壓載水艙的水箱深度附值為H₄，所述壓載水艙的水箱深度為H₅，其滿足以下算式：

H₄＝H₅+0.91m。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，由所述半潛平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加水壓為H_P/R，由海域波浪產(chǎn)生的附加水壓為H_W，其滿足以下算式：

H_D＝H_P/R+H_W。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述由海域波浪產(chǎn)生的附加水壓采用譜分析法得出。

一種半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置，應(yīng)用于半潛平臺(tái)的壓載水艙，用來計(jì)算所述壓載水艙的艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭，包括：

第一獲取模塊，用于獲取所述艙壁的靜設(shè)計(jì)水壓頭；

第二獲取模塊，用于獲取所述艙壁的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭；

計(jì)算模塊，用于依據(jù)所述靜設(shè)計(jì)水壓頭與所述動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭獲得所述艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述計(jì)算模塊根據(jù)以下算式計(jì)算得到所述艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭：

H_Z＝H_S+H_D；

其中，H_Z為所述艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭，HS為所述艙壁的靜設(shè)計(jì)水壓頭，HD為所述艙壁的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭。

一種計(jì)算設(shè)備，包括：

存儲(chǔ)器；

處理器；以及

半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置，所述半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置安裝于所述存儲(chǔ)器中并包括一個(gè)或多個(gè)由所述處理器執(zhí)行的軟件功能模組，所述半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置包括：

第一獲取模塊，用于獲取所述艙壁的靜設(shè)計(jì)水壓頭；

第二獲取模塊，用于獲取所述艙壁的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭；

計(jì)算模塊，用于依據(jù)所述靜設(shè)計(jì)水壓頭與所述動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭獲得所述艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭。

本發(fā)明實(shí)施例提供的半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法、計(jì)算裝置及計(jì)算設(shè)備的有益效果是：采用艙壁的靜設(shè)計(jì)水壓頭和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭獲得艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭，提高了艙壁的設(shè)計(jì)水壓頭的計(jì)算精度，特別適用于采用壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)的壓載水艙，解決了行業(yè)規(guī)范中列舉的與溢流孔有關(guān)的算式并不適用于采用壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)的壓載水艙的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法所應(yīng)用的半潛平臺(tái)壓載水艙的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例計(jì)算方法所應(yīng)用的半潛平臺(tái)壓載水艙的艙壁上的內(nèi)外壓分布情況示意圖；

圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例計(jì)算方法所應(yīng)用的半潛平臺(tái)壓載水艙的艙壁上的凈側(cè)壓的分布情況示意圖；

圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的計(jì)算設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6為圖5中的半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中標(biāo)記分別為：

壓載水艙100；艙壁110；U形管130；艙底開口150；

計(jì)算設(shè)備200；半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置210；第一獲取模塊211；第二獲取模塊213；計(jì)算模塊215；第一參數(shù)運(yùn)算模塊2151；第二參數(shù)運(yùn)算模塊2153；設(shè)計(jì)水壓頭運(yùn)算模塊2155；比較模塊217；存儲(chǔ)器230；存儲(chǔ)控制器250；處理器270；外設(shè)接口290。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常理解的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

第一實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例提供了一種半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法，應(yīng)用于半潛平臺(tái)的壓載水艙100，用來計(jì)算壓載水艙100的艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭。本實(shí)施例以該計(jì)算方法在采用壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)的壓載水艙100的應(yīng)用為例作具體說明。

其中，壓載水艙100設(shè)置有艙壁110和U形管130。U形管130的一端穿過壓載水艙100并伸入至壓載水艙100外。U形管130用于監(jiān)測(cè)壓載水艙100內(nèi)壓縮空氣的氣壓。壓載水艙100的底部設(shè)置有艙底開口150。通過艙底開口150實(shí)現(xiàn)壓載水艙100的內(nèi)部空腔與外部水域的連通。

請(qǐng)參閱圖2，該半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法包括以下具體步驟：

步驟S1，獲取壓載水艙100的艙底的外壓，記為H₂。壓載水艙100的艙底的外壓包括壓載水艙100的艙壁外的水壓和氣壓兩部分。

步驟S2，獲取壓載水艙100內(nèi)的壓載水產(chǎn)生的靜水壓，記為H₃。壓載水艙100內(nèi)的壓載水產(chǎn)生的靜水壓包括壓載水艙100的艙壁內(nèi)的水壓和氣壓兩部分。

步驟S3，計(jì)算艙壁110的內(nèi)外水或氣壓差值，記為H₁，在本實(shí)施例中，通過以下算式計(jì)算得出H₁：

H₁＝H₂-H₃。

此即，艙壁110內(nèi)外水(氣)壓差值計(jì)算原理。在本實(shí)施例中，壓載水艙100的艙底的外壓H₂、壓載水艙100內(nèi)的壓載水產(chǎn)生的靜水壓H₃及艙壁110的內(nèi)外水或氣壓差值H₁均以高度度量。

請(qǐng)參閱圖3，圖3示出了具體的艙壁110上的內(nèi)外壓分布情況。在本實(shí)施例中，艙壁110的內(nèi)外水或氣壓差值作為第一參數(shù)，即為艙壁110的凈側(cè)壓。以靠近艙底開口150的一側(cè)側(cè)壁為例，由于艙底開口150處的內(nèi)外壓力必須平衡，因此，艙壁110的內(nèi)外水或氣壓差值等于壓載水艙100的艙底的外壓減去壓載水艙100內(nèi)的壓載水產(chǎn)生的靜水壓。

由此可知，請(qǐng)參閱圖4，對(duì)于采用壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)的壓載水艙100，艙壁110的凈側(cè)壓，亦即靜水/氣壓對(duì)設(shè)計(jì)水壓頭的貢獻(xiàn)，呈倒三角形分布，與傳統(tǒng)的壓載水艙100完全不同。壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)也不采用傳統(tǒng)意義上的溢流孔，因此ABS、DNV和API等行業(yè)規(guī)范中列舉的與溢流孔有關(guān)的算式并不適用于采用壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)的壓載水艙100。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，步驟S4，獲取壓載水艙100的水箱深度，記為H₅。

步驟S5，計(jì)算壓載水艙100的水箱深度附值，記為H₄，在本實(shí)施例中，通過以下算式計(jì)算得出H₄：

H₄＝H₅+0.91m。

在本實(shí)施例中，將壓載水艙100的水箱深度附值H₄作為第二參數(shù)。

步驟S6，獲取規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值，記為H₆，在本實(shí)施例中，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值預(yù)設(shè)為6.1m，并作為第三參數(shù)。

步驟S7，計(jì)算艙壁110的靜設(shè)計(jì)水壓頭，記為H_S。將艙壁110的內(nèi)外水或氣壓差值H₁、壓載水艙100的水箱深度附值H₄以及預(yù)設(shè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值H₆進(jìn)行比較，并將上述三個(gè)參數(shù)中的最大值作為靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S。從而計(jì)算得到艙壁110的靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S。

步驟S8，獲取由半潛平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加水壓，記為H_P/R。

步驟S9，獲取由海域波浪產(chǎn)生的附加水壓，記為H_W。

步驟S10，計(jì)算艙壁110的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭，記為H_D，在本實(shí)施例中，通過以下算式計(jì)算得出艙壁110的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D：

H_D＝H_P/R+H_W。

從而計(jì)算得到艙壁110的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D。

其中，由海域波浪產(chǎn)生的附加水壓H_W優(yōu)選采用譜分析法得出，解決了行業(yè)規(guī)范中對(duì)波浪產(chǎn)生的附加水壓的計(jì)算過于粗略的問題，對(duì)半潛平臺(tái)中壓載水艙100由波浪產(chǎn)生的附加水壓的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確、細(xì)致。

步驟S11，計(jì)算艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭，記為H_Z，根據(jù)以下算式計(jì)算得到艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭：

H_Z＝H_S+H_D。

可以理解，本實(shí)施例中，依據(jù)靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D求和獲得艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭H_Z。當(dāng)然，也可以依據(jù)靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D采用其他計(jì)算方式獲得艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭H_Z。

另外，上述的各獲取數(shù)據(jù)的步驟之間并沒有先后順序，上述的計(jì)算靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S的步驟和計(jì)算動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D的步驟相互之間也沒有先后順序。

得出艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭之后，相應(yīng)的板厚、骨材、桁材的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)則可完全依據(jù)ABS、DNV和API等行業(yè)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。

第二實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖5，本實(shí)施例提供了一種計(jì)算設(shè)備200，其用于計(jì)算半潛平臺(tái)壓載水艙100的設(shè)計(jì)水壓頭。該計(jì)算設(shè)備200可以為服務(wù)器、個(gè)人電腦、平板電腦、智能手機(jī)等。該計(jì)算設(shè)備200包括存儲(chǔ)器230、存儲(chǔ)控制器250、一個(gè)或多個(gè)(圖中僅示出一個(gè))處理器270、外設(shè)接口290以及半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置210。

其中，所述存儲(chǔ)器230、存儲(chǔ)控制器250、一個(gè)或多個(gè)處理器270以及外設(shè)接口290各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸或交互，例如，這些組件通過一條或多條通訊總線/信號(hào)線相互通訊。半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置210包括至少一個(gè)可以軟件或固件(firmware)的形式存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器230中或固化在計(jì)算設(shè)備200的操作系統(tǒng)(operating system，OS)中的軟件功能模塊。

存儲(chǔ)器230可用于存儲(chǔ)軟件程序以及模組，如本發(fā)明實(shí)施例中的半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法及計(jì)算裝置對(duì)應(yīng)的程序指令/模塊。處理器270用于執(zhí)行存儲(chǔ)器230中存儲(chǔ)的可執(zhí)行模塊，例如半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置210所包括的軟件功能模塊及計(jì)算機(jī)程序等。

存儲(chǔ)器230可包括高速隨機(jī)存儲(chǔ)器230，還可包括非易失性存儲(chǔ)器230，如一個(gè)或者多個(gè)磁性存儲(chǔ)裝置、閃存、或者其他非易失性固態(tài)存儲(chǔ)器230。處理器270以及其他可能的組件對(duì)存儲(chǔ)器230的訪問可在存儲(chǔ)控制器250的控制下進(jìn)行。

可以理解，圖5所示的結(jié)構(gòu)僅為示意，計(jì)算設(shè)備200還可包括比圖5中所示更多或者更少的組件，或者具有與圖5所示不同的配置。圖5中所示的各組件可以采用硬件、軟件或其組合實(shí)現(xiàn)。

請(qǐng)參閱圖6，本實(shí)施例中，半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算裝置210包括第一獲取模塊211、第二獲取模塊213、計(jì)算模塊215和比較模塊217。

其中，第一獲取模塊211用于獲取艙壁110的靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S。本實(shí)施例中，第一獲取模塊211可用于獲取壓載水艙100的艙底的外壓H₂、壓載水艙100內(nèi)的壓載水產(chǎn)生的靜水壓H₃和壓載水艙100的水箱深度H₅，以便計(jì)算模塊215進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。

第二獲取模塊213用于獲取艙壁110的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D。本實(shí)施例中，第二獲取模塊213可用于獲取由半潛平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加水壓H_P/R和由海域波浪產(chǎn)生的附加水壓H_W，以便計(jì)算模塊215進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。

計(jì)算模塊215用于依據(jù)靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D獲得艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭H_Z。本實(shí)施例中，計(jì)算模塊215包括第一參數(shù)運(yùn)算模塊2151、第二參數(shù)運(yùn)算模塊2153和設(shè)計(jì)水壓頭運(yùn)算模塊2155。

艙壁110的內(nèi)外水或氣壓差值H₁為需要計(jì)算得出的第一參數(shù)。第一參數(shù)運(yùn)算模塊2151可用于依據(jù)第一獲取模塊211所獲取的壓載水艙100的艙底的外壓H₂和壓載水艙100內(nèi)的壓載水產(chǎn)生的靜水壓H₃，計(jì)算得出艙壁110的內(nèi)外水或氣壓差值H₁。

壓載水艙100的水箱深度附值H₄為需要計(jì)算得出的第二參數(shù)。第二參數(shù)運(yùn)算模塊2153可用于依據(jù)第二獲取模塊213所獲取的壓載水艙100的水箱深度H₅，計(jì)算得出壓載水艙100的水箱深度附值H₄。

比較模塊217用于將艙壁110的內(nèi)外水或氣壓差值H₁、壓載水艙100的水箱深度附值H₄以及預(yù)設(shè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值H₆進(jìn)行比較，并將上述三者中的最大值作為艙壁110的靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S。

設(shè)計(jì)水壓頭運(yùn)算模塊2155用于依據(jù)由半潛平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加水壓H_P/R和由海域波浪產(chǎn)生的附加水壓H_W，通過以下算式計(jì)算得出艙壁110的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D。另外，也用于依據(jù)艙壁110的靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S和艙壁110的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D，通過以下算式計(jì)算得出艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭H_Z。

本實(shí)施例提供的計(jì)算設(shè)備200的工作過程如下：

第一獲取模塊211獲取壓載水艙100的艙底的外壓H₂和壓載水艙100內(nèi)的壓載水產(chǎn)生的靜水壓H₃，并將所獲取的數(shù)據(jù)傳輸給第一參數(shù)運(yùn)算模塊2151，第一參數(shù)運(yùn)算模塊2151通過以下算式計(jì)算得出H₁：

H₁＝H₂-H₃。并將所得到的H₁數(shù)據(jù)傳送給比較模塊217。

第一獲取模塊211獲取壓載水艙100的水箱深度H₅，并將所獲取的數(shù)據(jù)傳輸給第二參數(shù)運(yùn)算模塊2153。第二參數(shù)運(yùn)算模塊2153通過以下算式計(jì)算得出H₄：

H₄＝H₅+0.91m。并將所得到的H₄數(shù)據(jù)傳送給比較模塊217。

在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值H₆為6.1m。

比較模塊217將艙壁110的內(nèi)外水或氣壓差值H₁、壓載水艙100的水箱深度附值H₄以及預(yù)設(shè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值H₆進(jìn)行比較，并將上述三者中的最大值作為靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S。從而獲取得到艙壁110的靜設(shè)計(jì)水壓頭H_S，并將所得到的H_S數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算模塊215。

第二獲取模塊213獲取由半潛平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加水壓為H_P/R和由海域波浪產(chǎn)生的附加水壓為H_W，并將其數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算模塊215。設(shè)計(jì)水壓頭運(yùn)算模塊2155通過以下算式計(jì)算得出艙壁110的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭H_D：

H_D＝H_P/R+H_W。

設(shè)計(jì)水壓頭運(yùn)算模塊2155還根據(jù)以下算式計(jì)算得到艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭：

H_Z＝H_S+H_D。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法、計(jì)算裝置及計(jì)算設(shè)備200，提出艙壁110內(nèi)外水(氣)壓差值計(jì)算原理，采用艙壁110的靜設(shè)計(jì)水壓頭和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)水壓頭獲得艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭，提高了艙壁110的設(shè)計(jì)水壓頭的計(jì)算精度，特別適用于采用壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)的壓載水艙100，解決了行業(yè)規(guī)范中列舉的與溢流孔有關(guān)的算式并不適用于采用壓縮空氣調(diào)壓載系統(tǒng)的壓載水艙100的問題。

另外，本發(fā)明實(shí)施例提供的半潛平臺(tái)壓載水艙的設(shè)計(jì)水壓頭計(jì)算方法可通過Excel或者計(jì)算機(jī)程序等計(jì)算工具的形式實(shí)現(xiàn)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。