CB-Z-806-2016船舶動(dòng)力定位模型試驗(yàn)規(guī)程

ICS47.020.99船舶動(dòng)力定位模型試驗(yàn)規(guī)程I本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)海洋船標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)船舶理論與實(shí)驗(yàn)分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC12/SC7)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七O二研究所。1船舶動(dòng)力定位模型試驗(yàn)規(guī)程1范圍2術(shù)語和定義環(huán)境載荷EnvironmentalLoad推力減額ThrustDeduction23相似準(zhǔn)則船舶動(dòng)力定位模型試驗(yàn)遵循傅汝德相似準(zhǔn)則。其中傅汝徳數(shù)的計(jì)算公式見公式(1)。F,=U/√g·L…………………(1)U——模型坐標(biāo)原點(diǎn)的線速度，單位為米每秒(m/s);L——模型總長(zhǎng)，單位為米(m);G——重力加速度，取值為9.81,單位為米每二次方秒(m/s2)。4.1造波設(shè)備b)風(fēng)扇組模擬風(fēng)載荷：利用安裝在模型上的多個(gè)風(fēng)扇(通常為3個(gè))產(chǎn)生反作用力，模擬船舶或4.3流載荷模擬設(shè)備4.3.1模擬設(shè)備b)風(fēng)扇組模擬流載荷：利用安裝在模型上的多個(gè)風(fēng)扇(通常為3個(gè))產(chǎn)生反作用力，模擬船舶或3恒張力模擬裝置的模擬范圍和控制精度應(yīng)滿足試驗(yàn)要求。恒張力模擬裝置在試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)，在試驗(yàn)后應(yīng)進(jìn)行復(fù)校，兩次校準(zhǔn)偏差應(yīng)滿足試驗(yàn)控制要求。4.5船舶推進(jìn)器動(dòng)力定位船舶通常配置有多種類型的推進(jìn)器，包括主推進(jìn)器十舵、側(cè)推進(jìn)器(槽道式推進(jìn)器)、全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器等，在動(dòng)力定位模型試驗(yàn)中，應(yīng)對(duì)推進(jìn)器的類型完全模擬。如果實(shí)船采用可調(diào)螺距螺旋槳，則在模型試驗(yàn)中用定螺距螺旋槳調(diào)速模擬。推進(jìn)器的實(shí)際安裝位置(螺旋槳槳軸中心)應(yīng)滿足模型設(shè)計(jì)圖紙要求。推力的控制精度滿足試驗(yàn)要求。動(dòng)力定位控制器是完成動(dòng)力定位模型試驗(yàn)的核心設(shè)備元和推進(jìn)器控制單元組成，可接收模型運(yùn)動(dòng)測(cè)量信號(hào)，通過執(zhí)行控制算法和推力分配算法，輸出推進(jìn)器控制指令，完成對(duì)模型的動(dòng)力定位控制。4.7試驗(yàn)儀表4.7.1六分力應(yīng)變天平六分力應(yīng)變天平可測(cè)量模型所承受的縱向力、橫向力、升力以及縱搖力矩、橫搖力矩和偏航力矩，在動(dòng)力定位模型試驗(yàn)中用于測(cè)量推進(jìn)裝置作用力以及風(fēng)流載荷模擬裝置作用力。六分力應(yīng)變天平在試驗(yàn)之前應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)，在試驗(yàn)后應(yīng)進(jìn)行復(fù)校，兩次校準(zhǔn)值偏差應(yīng)在其滿量程的1%以內(nèi)。應(yīng)變信號(hào)數(shù)據(jù)采集器用于采集六分力應(yīng)變天平的輸出信號(hào)，力以及縱搖力矩、橫搖力矩和偏航力矩。應(yīng)變信號(hào)數(shù)據(jù)采集器在試驗(yàn)之前應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源進(jìn)行校準(zhǔn)，在差在其測(cè)量范圍的0.1%以內(nèi)。4.7.3光學(xué)運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)光學(xué)運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)可測(cè)量空問剛體的六自由度運(yùn)動(dòng)，在動(dòng)力定位模型試驗(yàn)光學(xué)運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)定期進(jìn)行校準(zhǔn)。光學(xué)運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)應(yīng)委托具有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)完5試驗(yàn)準(zhǔn)備5.1模型準(zhǔn)備動(dòng)力定位模型的設(shè)計(jì)、加工、驗(yàn)收和慣量調(diào)試應(yīng)滿足試驗(yàn)要求。5.2演浪模擬準(zhǔn)備利用造波設(shè)備在試驗(yàn)水池中生產(chǎn)波浪，波浪的模擬精度應(yīng)滿4動(dòng)力定位模型試驗(yàn)所使用的推進(jìn)器在安裝到模型之前應(yīng)進(jìn)行推力校準(zhǔn)，以獲取推進(jìn)器控制特性曲5.5風(fēng)扇力校準(zhǔn)5.8.1推進(jìn)器的安裝位置(螺旋槳槳軸中心的空間位置)應(yīng)與模型設(shè)計(jì)圖紙一致。a)對(duì)于具有可升降假底的試驗(yàn)水池，可采用如圖1的安裝方式。對(duì)于圖1的安裝方式，應(yīng)根據(jù)模底不能旋轉(zhuǎn)定位，則六分力天平和假底之間b)如果試驗(yàn)水池沒有可升降假底，則應(yīng)采用圖2的安裝方式。對(duì)于圖2的安裝方式，所使用的安裝支桿應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，在試驗(yàn)過程中不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)或變形，應(yīng)與六分力天平牢固連接。在圖2中，應(yīng)通過調(diào)節(jié)船舶壓載使船模的干舷高度符合試驗(yàn)狀態(tài)要求。對(duì)于圖2的安裝方式，如最小控制幅值為5度。56推進(jìn)器--模型本體干抗期試擦迄路—-推進(jìn)器下擾凝試圖3動(dòng)力定位模型試驗(yàn)步驟6.2風(fēng)場(chǎng)、流場(chǎng)或風(fēng)扇組載荷校準(zhǔn)(步驟1)6.2.1風(fēng)場(chǎng)作用載荷校準(zhǔn)采用風(fēng)場(chǎng)提供風(fēng)載荷時(shí)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)大綱的要求，在模型試驗(yàn)前采用風(fēng)洞試驗(yàn)或計(jì)算等手段，確定模型在指定風(fēng)速風(fēng)向下所承受的力/力矩載荷。在試驗(yàn)中，調(diào)節(jié)可升降假底或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或安裝支桿，使模型與風(fēng)場(chǎng)角度符合試驗(yàn)要求；啟動(dòng)并調(diào)節(jié)風(fēng)場(chǎng)設(shè)備，用六分力應(yīng)變天平測(cè)量模型所承受的縱向力、橫向力和偏航力矩，記錄此狀態(tài)下的風(fēng)場(chǎng)控制信號(hào)，填寫至記錄表中，格式參見附錄圖A.1。6.2.2流場(chǎng)作用載荷校準(zhǔn)采用流場(chǎng)提供流載荷時(shí)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)大綱的要求，在模型試驗(yàn)前采用風(fēng)洞試驗(yàn)、拖曳水池試驗(yàn)或計(jì)算等手段，確定模型在指定流速流向下所承受的力/力矩載荷。76.3推進(jìn)器——模型本體干擾測(cè)試(步驟2)b)對(duì)于主推十舵的推進(jìn)器，控制舵角從最小值(負(fù)值)到最大值以指定回轉(zhuǎn)速率轉(zhuǎn)動(dòng)，再?gòu)淖畲骳)對(duì)于側(cè)推進(jìn)器(槽道式推進(jìn)器),只需要控制螺旋槳在最大轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)即可。(或舵)的方位角，填寫至記錄表中，格式參見附錄表A.4。CT(i)=F(i)/Fmm……………………(2)F(i)-—推進(jìn)器在不同方位角/舵角狀態(tài)下發(fā)出的實(shí)際推力，單位為牛(N);Fm—推進(jìn)器在敞水狀態(tài)下以同樣轉(zhuǎn)速發(fā)出的推力，單位為牛(N)。6.4推進(jìn)器——推進(jìn)器干擾測(cè)試(步驟3)(或舵)的方位角，并填寫至數(shù)據(jù)記錄表中，格式參見附錄表A.5。對(duì)于表5中的數(shù)據(jù)，利用公式(3)計(jì)算兩個(gè)推進(jìn)器由于相互干擾產(chǎn)生的推力減額。8CB/Z806—2016F(i)——推進(jìn)器組合在不同方位角/舵角狀態(tài)下發(fā)出的實(shí)際組合推力，單位為牛(N);6.5推力分配參數(shù)調(diào)試(步驟4)b)進(jìn)入手動(dòng)控制模式，輸出指令為0;移小于20mm,最大偏航角度小于0.5deg;小于20mm,最大偏航角度小于0.5deg;6.6控制系統(tǒng)參數(shù)調(diào)試(步驟5)b)進(jìn)入縱蕩自動(dòng)控制模式，橫蕩和偏航采用手動(dòng)控制，輸出指令均為0;d)進(jìn)入橫蕩自動(dòng)控制模式，縱蕩和偏航采用手動(dòng)控制，輸出指令均為f)進(jìn)入偏航自動(dòng)控制模式，縱蕩和6.7風(fēng)浪流作用下的定位控制試驗(yàn)(步驟6)風(fēng)浪流作用下的定位控制試驗(yàn)考察動(dòng)力定位船舶或海洋平臺(tái)在特定風(fēng)浪流環(huán)境條件下的9風(fēng)場(chǎng)控制信號(hào)校準(zhǔn)記錄表序號(hào)目標(biāo)載荷校準(zhǔn)載荷控制信號(hào)縱向力N側(cè)向力N偏航力矩Nm縱向力N側(cè)向力N偏航力矩Nm12流場(chǎng)控制信號(hào)校準(zhǔn)記錄表序號(hào)目標(biāo)載荷校準(zhǔn)載荷控制信號(hào)縱向力N側(cè)向力N偏航力矩Nm縱向力N側(cè)向力N偏航力矩Nm12風(fēng)扇組控制信號(hào)記錄表序號(hào)目標(biāo)載荷校準(zhǔn)載荷控制信號(hào)縱向力N側(cè)向力N偏航力矩Nm縱向力N側(cè)向力N偏航力矩NmVVV12推進(jìn)器———船體干擾試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表序號(hào)方位表或舵角測(cè)量數(shù)據(jù)合力N縱向力N側(cè)向力N偏航力矩Nm12推進(jìn)器——推進(jìn)器干擾試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表序號(hào)方位表或舵角測(cè)量數(shù)據(jù)合力N縱向力N側(cè)向力N偏航力矩Nm12推力分配