CONSTELLATION 研究 · CS-2026-004
修订版 C
发布日期 2026年八月5日
筛选审查

浪溅区被动补偿:模型 H 条件下的 35 t GRP 保护罩s 1.8 m

基础型被动升沉补偿器对浮力大、质量低的负载穿越水面时吊索载荷的影响,
以及其失效时对应的海况。

筛选结果

在相同海况下,使用 RIGEL 75 t / 4.5 m 装置吊装保护罩穿越水面,可将峰值索力从
1 846 kN 降至 655 kN,且所有实现中均未出现松弛–冲击循环。四项响应
筛选指标(SWL、ND DAF、冲击比和零松弛)在全部八个实现中均通过。另行设置的
控制行程裕度需要审查:八个实现中有四个超过 90%,最高达到 98.4%,但未检测到采样时刻的端部止挡接触。

峰值索力
1846655
SWL 额定值 · 8/8 通过
负载 DAF
5.381.91
ND 筛选值 2.0 · 8/8 通过
冲击载荷比
1.000.36
研究筛选值 0.90 · 8/8 通过
吊索松弛事件
110
研究筛选值 0 · 8/8 通过

行程裕度,需审查。 伸出端指标为
59.3–77.4%;控制性回缩端指标为 83.3–98.4%。八个实现中有四个超过
另行设置的 ND <90% 裕度。全部八个实现的采样端部止挡接触次数仍为零。

01 工况

吊装对象及其穿越环境

一个 35 t 玻璃纤维增强塑料保护罩由单体船型工程船
下放穿过自由液面。该保护罩属于吊装难度较高的一类负载:相对其体积而言重量较轻,因此浮力
和附加质量的变化速度快于起重机的响应速度,而且入水时会漂浮,而不是
顺利脱离吊钩向下沉降。

本次对比条件完全一致。下列两栏采用相同的负载、海况、索具和波浪
实现。唯一变化是升沉补偿器,即安装或完全不安装。

CONSTELLATION 视窗显示一艘海上工程船通过单根吊索将 GRP 保护罩下放至水面。
示意图CONSTELLATION 示意渲染图,帧取自单独的 RIGEL 浪溅区序列,所示为本研究建模的配置:保护罩通过单根吊索离开船侧。该图并非本研究自身运行的输出。
02 配置

已发布的工况定义

本表为已发布的工况摘要;下方运行记录补充了用于对比的锁定版本输入和精确
输出。该表并非完整输入文件:升沉补偿器的内部充气参数未公开,未列出的软件默认值仍保留在所引用的模型版本和审计资料中。
因此,复现依赖该运行记录,不能仅依据本表。

研究配置,CS-2026-004 修订版 B
参数依据
负载35 t GRP 保护罩示意
船舶单体船型工程船项目经验
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谐;内部充气参数未公开ND 工程
海况编制值 Hs 1.75 m;执行值 Hs 1.8 m · Tp 7.5 s模型运行 · JONSWAP
波浪实现8 个种子 · 每个 120 s筛选集合
砰击和附加质量旧版 H103 实现;当前公开编号 N103DNV-RP-N103
DAF 筛选值≤ 2.0ND 筛选参考值
冲击比筛选值≤ 0.90研究筛选值 以项目准则为准
行程裕度控制端 < 90%ND-DS-10 内部裕度
03 结果

四项响应筛选,另加一项裕度检查

每个数值均为 八个波浪实现中相应指标的最不利值 ,即
按指标分别取包络,而非来自单一种子。任何一个实现都不会产生这一组组合值。八个实现
可用于支持本次筛选对比,但不能证明收敛性或设计验收合格。表中将
四项响应筛选与附加的控制行程裕度检查分开列示。

负载 DAF · ND 筛选值 2.0

刚性 5.38 RIGEL 1.15–1.91 ND 筛选值 2.0 02 46

绿色表示全部八个波浪实现的范围,而非单次运行。每个实现均满足 ND 筛选参考值。

峰值索力,kN · SWL 736

刚性 1 846 RIGEL 655 SWL 736 0500 10001500 2000

采用刚性索具时,本次吊装所需载荷为索具自身安全工作载荷的 2.5×。采用升沉补偿后,该值为 89%。

刚性索具与 RIGEL 对比,海况和种子相同
指标刚性使用 RIGEL门槛结果
峰值索力1 846 kN655 kN · SWL 的 89.0%SWL 额定值 ≤ 736 kN✓ 8/8
负载 DAF5.381.91ND 筛选值 ≤ 2.0✓ 8/8
冲击载荷比1.000.36研究筛选值 ≤ 0.90✓ 8/8
吊索松弛事件8–110研究筛选值 = 0✓ 8/8
行程利用率伸出端 59.3–77.4%;控制端 83.3–98.4%ND 控制端裕度 < 90%需审查 · 4/8 超出

DAF 为 1.91,满足 Norwegian Dynamics 的 2.0 筛选参考值。
数值 2.0 并非通用的 DNV 验收限值;应以项目特定准则为准。
另行设置的控制行程裕度使本工况不能得出全部通过的结论。

CONSTELLATION 水下视窗显示 RIGEL 升沉补偿器在吊索上处于伸出状态,负载悬挂于其下方。
模型输出在水面以下,气弹簧将吊臂端点运动转化为行程,而不是传递至吊索。
报告的伸出端指标为 59.3–77.4%;控制性回缩端指标为
83.3–98.4%。未检测到采样端部止挡接触,但八个实现中有四个超过 ND 90% 裕度。
04 有效范围

本结果不再成立的边界

适用包络

  • 已发布工况的执行值为 Hs 1.8 m。 编制值 1.75 m 在执行前
    四舍五入至一位小数。在 Hs 2.0 m 时,所有已测试调谐方案均无法通过相同的四项
    响应筛选。该离散扫描不能确定作业上限:八个实现仅用于筛选,而且在 1.8 m 时
    控制行程裕度已需要审查。
  • 调谐具有负载特定性。 本工况使用的充气参数针对该
    负载和该海况设定。同一装置用于更重或密度更大的负载时需要采用不同调谐,设置和裕度均
    不能沿用。
  • 浮力负载的表现不同。 GRP 保护罩入水时会漂浮。高密度钢
    结构会脱离吊钩向下沉降,并产生完全不同的松弛机制。
  • Tp 7.5 s 属于夏季窗口。 冬季谱的周期接近 11 s,会改变
    索具响应,必须重新运行计算,不能通过插值确定。
05 文件地位

本文件不属于以下内容

  • 并非认证分析。 本文件是 Norwegian Dynamics 自有
    模型给出的时域估算结果。文件未获得海事保证检验机构批准,不能替代依据 DNV-ST-N001.
  • 并非性能保证。 针对实际吊装供应的设备,应根据该次
    吊装自身的数据和验收准则确定规格。
06 签署

审查分工

建模方
工程部,ND
2026-07-25
原始载荷数值批准人
T. Martinsen
2026-07-26
QA 核对
工程部,ND
2026-08-05
依据
CONSTELLATION v1.2.96
提交 45998bc
下次审查
模型变更时
重新运行或撤回

这些载荷数值也见于
RIGEL 产品页面。这些属于重复
发布内容,模型依据发生变化时必须同步更新。

07 附录

运行记录

上方配置表汇总了本工况;本记录补充已发布版本、船舶和波浪定义、求解器统计、准则归属和精确输出。它记录已发布的运行,但由于内部充气参数未公开,并非完整的可执行输入文件。

运行记录,已发布的工程依据
工况
CONSTELLATION 预设 rigel_grp_splash_55t,场景包 DS10-PKG-SZ,并应用对比设置 G/O 1.4,执行脚本为 paired_rigid_vs_rigel.pypaired_traces.py。该预设标识符为旧版命名:其中的 55t 标记为历史遗留,既不表示 35 t 负载,也不表示模型中的 RIGEL 75 t 装置。调谐扫描脚本为 docs/audits/rigel-splash-2026-07-26/sweep_rigel_splash.py.
版本和复现
发布数值生成于2026年七月26–27日。配对对比在 CONSTELLATION v1.2.96、提交 45998bc上于2026年八月3日重新运行,并精确复现了全部主要载荷数值:1,846 / 655 kN、DAF 5.38 / 1.91、冲击比 0.36、松弛次数 11 / 0。复现还依赖版本化软件默认值和未公开的内部充气参数;本公开记录并非完整的可执行输入文件。
作业阶段
穿越浪溅区,下放穿过水面。模型未包含起吊离地阶段,也未包含着陆阶段。
DAF 定义
负载 DAF = 运行期间的 吊索组最大张力 除以负载的 空气中静重,35 t × 9.80665 m/s² = 343.2 kN。这是本研究报告所采用的空气中基准。峰值取求解器自身网格上时间序列的最大值,而非绘图采样点的最大值。
评估载荷点
负载正上方的四腿吊索组,不是吊钩或吊臂端点;后两者还承受索具和升沉补偿器重量,因此数值不同。
船舶运动和海况
North Sea Giant:排水量 25,397 t,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,艏向 180°(随浪;本模型中 0° 为迎浪),采用六自由度响应并包含吊臂端点 RAO。不规则波,JONSWAP,Tp 7.5 s,峰值增强因子由求解器旧版 H103 命名例程自动推导,200 个谱分量,水深 30 m。预设编制值为 Hs 1.75 m,但模型在执行前将设计 Hs 解析至一位小数。因此,所有发布数值的执行条件均为 Hs 1.8 m。当前公开的 DNV 编号为 DNV-RP-N103。
持续时间、实现和统计量
每个实现 120 s,每栏采用八个波浪实现(种子 1–8)。发布值为 按指标分别取包络 ,即各指标在八个实现中的最不利值;任何一个实现都不会同时产生所有最不利数值。实现 6 在两栏中均产生控制性峰值索力和控制性 DAF。八个种子可支持筛选对比,但不能证明收敛性或正式设计验收合格。
负载、索具和设备
35 t GRP 保护罩,15.0 × 12.0 × 3.0 m,砰击面积 180 m²,排水体积 10.73 m³,从水面上方 5 m 处释放,目标深度 15 m。索具:四腿钢丝绳吊索组,夹角 60°,腿长 3.0 m,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,75 t(30 m 幅度),起升刚度 13,622 kN/m,吊钩 7.5 t,20 mm 钢丝绳,四股绕绳,下放速度 0.16 m/s。升沉补偿器:RIGEL 75 t / 4.5 m 行程,被动式,无 EQ 控制,伸出节流孔 35 %,回缩节流孔 70 %,预张力 35 t。内部充气参数按每次吊装设定,本公开记录未予披露(§02)。
水动力依据
根据负载与波浪运动学之间的相对运动计算入水过程:浮力由瞬时浸没体积确定,180 m² 水线面面积上的砰击,阻力系数 Cd 1.3,水动力附加质量系数 Ca 2.2,以及 Froude–Krylov 项。发布模型沿用旧版 H103 实现名称;当前公开的 DNV 参考文件为 DNV-RP-N103。方法一致并不意味着 DAF 2.0 是通用的 DNV 验收限值。
准则及归属
报告四项响应筛选:峰值吊索载荷不超过装置 SWL 736 kN;负载 DAF 不超过 Norwegian Dynamics 筛选参考值 2.0;冲击比不超过研究筛选值 0.90;吊索松弛事件为零。第五项为另行设置的 ND-DS-10 控制端行程裕度 < 90%。实际吊装应以项目特定验收准则为准。
配对对比条件是否一致?
是。两栏采用同一构建版本的同一预设,并运行相同的八个种子;唯一差异是载荷路径中是否安装升沉补偿器。两侧绘制的均为实现 6,因此两条曲线受到相同的波浪激励。
舍入数值背后的精确值
刚性条件下峰值吊索载荷为 1,846.0 kN / 使用 RIGEL 时为 654.8 kN(均为实现 6)。八个种子的 DAF:刚性条件下为 3.41–5.38,使用 RIGEL 时为 1.15–1.91。使用 RIGEL 时冲击比不超过 0.358(8/8);刚性条件下为 1.000。吊索松弛事件:刚性条件下每个实现 8–11 次,使用 RIGEL 时为 0。伸出端行程利用率为 59.3–77.4%;控制端利用率为 83.3–98.4%,由回缩端控制。八个实现中有四个超过另行设置的 ND 90% 裕度;全部八个实现的采样端部止挡接触均为 0.0%。
本文件不属于以下内容
不是其他吊装的设计基准 DAF,不是起重机能力校核,不是正式设计验收证据,也不是作业窗口。本文件仅针对一个执行海况下的一个筛选工况。
这些数值还出现于何处
RIGEL 产品页面 以及该 动力放大系数 页面上的算例引用了这些载荷数值。这些属于重复发布内容,模型依据变化时需要同步审查。
后续

运行您的工况

请提供负载、索具、水深和作业海况,我们将运行相同的四项
响应筛选和控制行程裕度检查,包括未通过的检查。

穿越浪溅区 说明了本工况背后的物理原理
· ← 返回知识中心

相关产品

  • RIGEL,被动升沉补偿器
  • CONSTELLATION,内部吊装模拟

相关阅读