修订版 C
发布日期 2026年八月5日
筛选评估
被动升沉补偿穿越浪溅区：35 t GRP 防护罩，建模海况 Hs 1.8 m
一件轻质、大迎水面积负载穿越水面时，基础型被动升沉补偿器如何影响吊索载荷，以及行程余量如何限定其适用范围。
筛选结果
在同一海况下，使用 RIGEL 75 t / 4.5 m 设备吊装防护罩，峰值吊索载荷由
1,846 kN 降至 655 kN，所有波浪实现均未出现松弛后冲击循环。四项响应
筛选指标（SWL、ND DAF、冲击载荷比和零松弛事件）在全部八次波浪实现中均通过。另设的
控制端行程余量需复核：八次中有四次超过 90%，最高达 98.4%，但采样结果均未检出端部限位接触。
刚性索具 → 使用 RIGEL：八次波浪实现中各指标的最不利值
行程余量：需复核。 伸出端指标为
59.3–77.4%；控制性的缩回端指标为 83.3–98.4%。八次波浪实现中有四次超过
ND 单独规定的 <90% 余量要求。全部八次采样均未检出端部限位接触。
吊装对象和穿越环境
一件 35 t 玻璃纤维增强塑料（GRP）防护罩从单体工程船下放，
穿过水面。这类负载尤其棘手：薄壳面积大，但相对尺寸而言重量轻。砰击、阻力、浮力
和附加质量的变化快于起重机的响应；入水时波浪还可能将其抬起，而密度更大的物体则会
顺利下沉，远离吊钩。
两种配置的比较条件一致。下文两列采用相同的负载、海况、索具和波浪
实现；唯一差别是载荷路径中有无升沉补偿器。
已发布的案例定义
本表是已发布的案例概要；下文运行记录补充比较所用的指定版本输入和精确
输出。它并非完整输入文件：升沉补偿器内部的气体充注参数未公开，未列出的软件默认值则保留在所引用的模型版本和审计资料中。
因此，复现须依靠该运行记录，不能仅凭本表。
| 参数 | 数值 | 依据 |
|---|---|---|
| 负载 | 35 t GRP 防护罩 | 示意 |
| 船舶 | 单体工程船 | 项目经验 |
| 升沉补偿器 | RIGEL 75 t · 4.5 m 行程 | 产品数据 |
| 升沉补偿器设置 | 针对该负载和海况调校；内部气体充注参数未公开 | ND 工程团队 |
| 海况 | 设定的 Hs 1.75 m；实际运行的 Hs 1.8 m · Tp 7.5 s | 模型运行 · JONSWAP |
| 波浪实现 | 8 个随机种子 · 每个 120 s | 筛选样本组 |
| 砰击与附加质量 | DNV-RP-N103（原 RP-H103）的简化方法 | DNV-RP-N103 |
| DAF 筛选指标 | ≤ 2.0 | ND 筛选参考值 |
| 冲击载荷比筛选指标 | ≤ 0.90 | 研究筛选指标 项目准则为准 |
| 行程余量 | 控制端 < 90% | ND-DS-10 内部余量要求 |
四项响应筛选指标及一项余量检查
每个数字均为 八次波浪实现中对应指标的最不利值：这是按指标汇总的包络值，并非来自同一个随机种子。任何一次波浪实现都不会同时产生这组数值。八次实现
可支持本次筛选比较，但不能证明结果收敛或满足设计验收要求。本表将
四项响应筛选指标与额外的控制端行程余量检查分开列示。
负载 DAF，八次波浪实现中的最不利值
斜线填充：刚性索具。实色：使用 RIGEL，显示全部八次波浪实现的结果范围。
峰值吊索载荷，八次波浪实现中的最不利值
刚性索具的载荷达到 RIGEL 设备 SWL 的 2.5 倍；使用 RIGEL 时，峰值为其 89 %。
| 指标 | 刚性索具 | 使用 RIGEL | 判定条件 | 结果 |
|---|---|---|---|---|
| 峰值吊索载荷 | 1,846 kN | 655 kN · SWL 的 89.0% | SWL 额定值 ≤ 736 kN | ✓ 8/8 |
| 负载 DAF | 5.38 | 1.91 | ND 筛选阈值 ≤ 2.0 | ✓ 8/8 |
| 冲击载荷比 | 1.00 | 0.36 | 研究筛选阈值 ≤ 0.90 | ✓ 8/8 |
| 吊索松弛事件 | 8–11 | 0 | 研究筛选阈值 = 0 | ✓ 8/8 |
| 行程使用率 | – | 伸出端 59.3–77.4%；控制端 83.3–98.4% | ND 控制端余量 < 90% | 需复核 · 4/8 超出 |
DAF 为 1.91，低于 Norwegian Dynamics 的 2.0 筛选参考值。
此处并未将 2.0 作为通用的 DNV 验收限值；具体项目应采用项目专属准则。
单独列出的控制端行程余量仍需复核，因此不能认定全部指标通过。
报告中的伸出端指标为 59.3–77.4%；控制性的缩回端指标为
83.3–98.4%。采样均未检出端部限位接触，但八次波浪实现中有四次超过 ND 的 90% 余量要求。
结果的适用边界
参数范围
- 已发布的计算点实际运行于 Hs 1.8 m。 设定值 1.75 m 在运行前
被舍入到一位小数。在 Hs 2.0 m 时，测试过的调校设置均未通过同样的四项
响应筛选指标。这种离散扫描不能确定作业海况上限：八次波浪实现仅用于
筛选，而且在 1.8 m 时，控制端行程余量已需复核。 - 调校设置只适用于该负载。 本案例的充注参数针对这一
负载和海况设定。同一设备用于更重或密度更大的负载时，需要另行调校；原设置和
余量均不能直接沿用。 - 具有浮力的负载表现不同。 GRP 防护罩入水时会浮起。高密度钢结构
则会下沉并远离吊钩，导致完全不同的吊索松弛机制。 - Tp 7.5 s 对应夏季作业窗口。 周期接近 11 s 的冬季波谱会改变
索具响应，必须重新运行模型，不能用插值推断。
本文件不属于哪些内容
- 并非认证分析。 这是 Norwegian Dynamics 自有模型给出的时域估算。
它没有取得海事保修检验师的批准，不能替代依据 DNV-ST-N001. - 并非性能保证。 为实际吊装提供的设备，应根据该
吊装自身的数据和验收准则确定规格。
各项内容的审核责任
相同的载荷数据也见于 RIGEL 产品页面 ，以及 动力放大系数 页面中的计算示例。
运行记录
上文的配置表概述了案例；本记录补充已发布的版本、船舶与波浪定义、求解统计数据、准则归属和精确输出。它记录了正式发布的运行，但内部气体充注参数未公开，因此不是完整的可执行输入文件。
运行记录：已发布的工程依据
- 案例
- CONSTELLATION 对 35 t GRP 防护罩穿越浪溅区的模拟，使用同一组参数运行两次：一次采用刚性索具，另一次在载荷路径中加入按本研究比较条件调校的 RIGEL 75 t / 4.5 m 设备。另有一次参数扫描测试了其他调校设置。
- 版本与复现
- 发布的数据生成于 2026年七月26–27日。配对比较于 2026年八月3日在 CONSTELLATION v1.2.96 上重新运行，所有主要载荷数据均完全复现：1,846 / 655 kN、DAF 5.38 / 1.91、冲击载荷比 0.36、吊索松弛事件 11 / 0。复现还依赖指定版本的软件默认值和未公开的内部气体充注参数；本公开记录不是完整的可执行输入文件。
- 作业阶段
- 穿越浪溅区：下放并穿过水面。模型未涵盖吊离阶段或着底阶段。
- DAF 定义
- 负载 DAF = 运行期间吊索组张力的最大值 除以负载的 空气中静重，即 35 t × 9.80665 m/s² = 343.2 kN。这是本研究报告采用的空气中重量基准。峰值取自求解器自身时间网格上的时间序列最大值，而非绘图样本的最大值。
- 载荷评估位置
- 负载正上方的四肢吊索组，而非吊钩或吊臂端点；后二者还承受索具和升沉补偿器的重量，计算值不同。
- 船舶运动与海况
- 单体工程船：排水量 25,397 t，尺度 161 × 30 m，吃水 7.5 m，GMT 1.5 m，GML 80 m，回转半径 10.5 m 和 38.2 m，浪向 180°（艉浪；本模型中 0° 为迎浪），考虑吊臂端点 RAO 的六自由度响应。不规则波，JONSWAP，Tp 7.5 s，谱峰增强因子由求解器中沿用 H103 命名的旧例程自动推导，200 个谱分量，水深 30 m。预设输入的 Hs 1.75 m，但模型在运行前将设计 Hs 舍入至一位小数。因此，所有已发布数据实际运行于 Hs 1.8 m。目前公开使用的 DNV 标准编号为 DNV-RP-N103。
- 时长、波浪实现及统计方式
- 每次波浪实现 120 s，每列各有八次波浪实现（随机种子 1–8）。已发布数值为 按指标汇总的包络值：取八次中各指标的最不利值；不存在一次波浪实现同时产生所有最不利数值。两列的控制性峰值吊索载荷和控制性 DAF 均出现在第 6 次波浪实现。八个随机种子足以支持筛选比较，但不能证明结果收敛或正式满足设计验收要求。
- 负载、索具与设备
- 35 t GRP 防护罩，尺寸 15.0 × 12.0 × 3.0 m，砰击面积 180 m²，排水体积 10.73 m³，从水面以上 5 m 处开始下放，目标深度 15 m。索具：四肢钢丝绳吊索组，吊索角度 60°，单肢长 3.0 m，吊索组刚度 84,823 kN/m；上部吊索长 5.0 m，刚度 22,619 kN/m。起重机：钢丝绳变幅，在 30 m 工作半径下额定 75 t，起升刚度 13,622 kN/m，吊钩重 7.5 t，四倍率 20 mm 钢丝绳，以 0.16 m/s 下放。升沉补偿器：RIGEL 75 t / 4.5 m 行程，被动式且无 EQ 控制，孔口设置为伸出 35 %、缩回 70 %，预张力 35 t。内部气体充注参数按每次吊装设定，未在本公开记录中披露（§02）。
- 水动力计算依据
- 入水按负载与波浪运动学之间的相对运动计算：浮力取决于瞬时浸没体积，砰击作用于 180 m² 水线面，阻力系数 Cd 1.3，水动力附加质量系数 Ca 2.2，以及 Froude–Krylov 项。已发布模型沿用 H103 的实现名称；目前公开的 DNV 参考标准为 DNV-RP-N103。与该方法对齐，并不意味着 DAF 2.0 是通用的 DNV 验收限值。
- 准则与责任归属
- 报告了四项响应筛选指标：峰值吊索载荷不超过设备 SWL 736 kN；负载 DAF 不超过 Norwegian Dynamics 的筛选参考值 2.0；冲击载荷比（吊索张力相对于水中重量的下降量占该重量的比例；1.00 表示吊索已松弛）不超过 0.90，这是将 DNV-RP-N103 的吊索松弛准则应用于模拟张力所得；以及吊索松弛事件为零。另设第五项检查，要求控制端行程使用率低于我们的 90 % 余量阈值。实际吊装应以项目专属验收准则为准。
- 两组比较条件是否一致？
- 是。两列使用同一软件构建版本和同一预设参数，并采用相同的八个随机种子；区别仅在载荷路径中有无升沉补偿器。两侧绘制的曲线均取自第 6 次波浪实现，因此波浪激励相同。
- 舍入值对应的精确数值
- 峰值吊索载荷：刚性索具 1,846.0 kN / 使用 RIGEL 654.8 kN（均为第 6 次波浪实现）。八个随机种子的 DAF：刚性索具 3.41–5.38，使用 RIGEL 1.15–1.91。使用 RIGEL 时，冲击载荷比不超过 0.358（8/8）；刚性索具为 1.000。吊索松弛事件：刚性索具每次波浪实现有 8–11 次，使用 RIGEL 为 0 次。伸出端行程使用率为 59.3–77.4%；控制端使用率为 83.3–98.4%，由缩回端控制。八次中有四次超过 ND 单独规定的 90% 余量阈值；全部八次的采样端部限位接触率均为 0.0%。
- 本研究不属于哪些内容
- 本结果不能作为其他吊装的设计基准 DAF，也不是起重机能力校核、正式设计验收证据或作业窗口。它仅是在一个实际运行海况下的单项筛选案例。
- 这些数据的其他引用位置
- 这些载荷数据还见于 RIGEL 产品页面 和 动力放大系数 页面的计算示例。
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请提供负载、索具、水深和所需作业海况，我们将运行同样的四项
响应筛选指标及控制端行程余量检查，并列出未通过的项目。
