待测物重心确定的方法技术

本发明专利技术提供了一种待测物重心确定的方法，该方法包括将待测物吊设在起吊机构上以使待测物处于第一位置，通过起吊机构与待测物确定过待测物的重心的第一平面；改变起吊机构在待测物上吊点的位置，以使待测物处于第二位置，通过起吊机构与待测物确定过重心的第二平面；改变吊点的位置，以使待测物处于第三位置，通过起吊机构与待测物确定过重心的第三平面；通过第一平面、第二平面和第三平面建立数学模型确定重心的位置。该重心确定方法可以用于确定任何形状的结构体的重心位置，该方法操作简单，省时省力，有效地降低了待测物确定重心位置的时长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物体重心确定
，具体而言，涉及一种待测物重心确定的方法。
技术介绍
在海洋工程或基建工程中，常常需要对几十吨至数百吨的大型结构体进行重心测定，并以此为基础校核计算大型结构体的稳定性、浮态，设计地基、连接结构等等。现有技术中，对大型结构体重心测定的方法是：在大型结构体上选取几个对称的位置，均匀的布设(一般是焊接4～8个吊耳)，然后通过起吊承重的方法测量重心。具体步骤为：1、选取一个平面上的四个吊点，使用四个航吊将结构体提起，使得这些吊点处于一个水平位置；2、用拉力计(拉磅)记录每个吊点的起重重量；3、更换另外一组吊点，新的一组吊点要确保不与原来的一组共面，重复以上测量过程；4、通过计算得出重心位置。如果是密封的结构体，且可以浮在水面上，则还可以通过另外一种方法测量：1、将结构体放在水面上，记录水线位置；2、将一个已知重量的压载物固定到该结构体上，并记录固定点的坐标；3、再次将结构体至于水中，记录水线位置；4、通过计算得出重心位置。这种方法可以用于测量重量极高的结构体，例如邮轮之类。第一种测量方法的缺点是需要四台航吊和多个拉力计(拉磅)，占用资源和场地比较大，尤其是高载荷的拉磅价格较高，一般的工厂或施工企业并不配备。第二种测量方法的缺点是通用性较差，结构体必须能够入水，且浮力足够使其浮在水面上，一般多用于船舶行业的整船测量。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种待测物重心确定的方法，以解决现有技术中确定物体重心占用资源大的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种待测物重心确定的方法，将待测物吊设在起吊机构上以使待测物处于第一位置，通过起吊机构与待测物确定过待测物的重心的第一平面；改变起吊机构在待测物上吊点的位置，以使待测物处于第二位置，通过起吊机构与待测物确定过重心的第二平面；改变吊点的位置，以使待测物处于第三位置，通过起吊机构与待测物确定过重心的第三平面；通过第一平面、第二平面和第三平面建立数学模型确定重心的位置。进一步地，待测物处于第一位置和第二位置时的轴线均与待测物处于第三位置时的轴线相垂直。进一步地，在将待测物吊设在起吊机构上之前，还包括：在待测物上设置吊点C、吊点D、吊点E、吊点F，吊点C、吊点D、吊点E、吊点F的连线构成矩形CDFE，将起吊机构的第一吊绳的第一端与吊点C相连接，第一吊绳的第二端与吊点D相连接，第一吊绳通过第一滑轮挂设在起吊机构的第一横梁上，其中，第一吊绳与第一滑轮在竖直方向上接触的最高点为第一顶点A，第一顶点A在第一直线CD上的投影点为第一投影点A’；将起吊机构的第二吊绳的第一端与吊点E相连接，第二吊绳的第二端与吊点F相连接，第二吊绳通过第二滑轮挂设在起吊机构的第二横梁上，第二吊绳与第二滑轮在竖直方向上接触的最高点为第二顶点B，第二顶点B与第一顶点A位于同一水平面上，第二顶点B在第二直线EF上的投影点为第二投影点B’，第一顶点A、第一投影点A’、第二顶点B、第二投影点B’的连线形成第一平面，此时，待测物处于第一位置。进一步地，在待测物体上设置吊点M和吊点N以使吊点M、吊点N、吊点D和吊点F的连线围成矩形MDFN，将连接在吊点C的第一吊绳的第一端连接到吊点M处，将连接在吊点E的第二吊绳的一端连接到吊点N处，第一顶点A在第三直线MD上的投影点为第三投影点P，第二顶点B在第四直线EF上的投影点为第四投影点Q，第一顶点A、第三投影点P、第二顶点B、第四投影点Q的连线形成第二平面，此时，待测物处于第二位置。进一步地，将第一吊绳的第一端设置于吊点D处，将第一吊绳的第二端设置于吊点F处，第一吊绳通过第一滑轮挂设在第一横梁上，第一顶点A在第五直线DF上的投影点为第五影点P’；将第二吊绳的第一端设置于吊点C处，将第二吊绳的第二端设置于吊点E处，第二吊绳通过第二滑轮挂设在第一横梁上，第二顶点B在第六直线CE上的投影点为第六投影点Q’，第一顶点A、第二顶点B、第五影点P’、第六投影点Q’的连线形成第三平面，此时，待测物位于第三位置。进一步地，第一横梁的轴线与第二横梁的轴线均与第一吊绳所在的平面相垂直，并且，第一横梁的轴线与第二横梁的轴线与第二吊绳所在的平面垂直。进一步地，以第一直线CD作为x轴，以垂直于第一直线CD且过第一直线CD的中点的直线AA’作为y轴，以垂直于第一直线CD和直线AA’的直线A’B’作为Z轴建立坐标系；以第一吊绳或第二吊绳的长度作为椭圆的定长，以吊点C和吊点D分别作为椭圆的焦点建立椭圆方程，通过椭圆方程确定第一投影点A’的坐标；利用确定第一投影点A’的坐标的方法确定第二投影点B’的坐标，通过第一投影点A’的坐标与第二投影点B’的坐标建立过重心的第一平面；利用确定第一平面的方法确定第二平面和第三平面。进一步地，第一吊绳和第二吊绳的长度相等。进一步地，吊点A的坐标通过以下公式获得：θ＝tan-1(|C'D'|/(|CC'|-|DD'|))，y＝-tanθ·x+b，且，其中，x为吊点A的横坐标；y为吊点A的纵坐标；θ为直线AA’与第一直线CD的夹角；|C'D'|为第一直线CD在地面上的投影；|CC'|为吊点C至地面的距离；|DD'|为吊点D至地面的距离；l为第一吊绳或第二吊绳的长度；d为吊点C至吊点D的距离；b为直线AA’在y轴上的截距。进一步地，第一投影点A’的坐标通过以下公式获得：y＝-tanθ·x'+b，且，y＝0，其中，θ为直线AA’与第一直线CD的夹角；x'为第一投影点A’的横坐标；y为第一投影点A’的纵坐标；b为直线AA’在y轴上的截距。应用本专利技术的技术方案，待测物重心确定的方法，该方法包括将待测物吊设在起吊机构上以使待测物处于第一位置，通过起吊机构与待测物确定过待测物的重心的第一平面。改变起吊机构在待测物上吊点的位置，以使待测物处于第二位置，通过起吊机构与待测物确定过重心的第二平面。改变吊点的位置，以使待测物处于第三位置，通过起吊机构与待测物确定过重心的第三平面。通过第一平面、第二平面和第三平面建立数学模型确定重心的位置。该重心确定方法可以用于确定任何形状的结构体的重心位置，该方法操作简单，省时省力，有效地降低了待测物确定重心位置的时长。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的待测物重心确定的方法的实施例的示意图；以及图2示出了图1中待测物重心确定的方法的实施例的示意图；图3示出了图1中的起吊机构的实施例的示意图。10、第一吊绳；20、第一横梁；30、第二吊绳；40、第二横梁。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种待测物重心确定的方法，其特征在于，包括：将待测物吊设在起吊机构上以使所述待测物处于第一位置，通过所述起吊机构与所述待测物确定过所述待测物的重心的第一平面；改变所述起吊机构在所述待测物上吊点的位置，以使所述待测物处于第二位置，通过所述起吊机构与所述待测物确定过所述重心的第二平面；改变所述吊点的位置，以使所述待测物处于第三位置，通过所述起吊机构与所述待测物确定过所述重心的第三平面；通过所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面建立数学模型确定所述重心的位置。

【技术特征摘要】
1.一种待测物重心确定的方法，其特征在于，包括：将待测物吊设在起吊机构上以使所述待测物处于第一位置，通过所述起吊机构与所述待测物确定过所述待测物的重心的第一平面；改变所述起吊机构在所述待测物上吊点的位置，以使所述待测物处于第二位置，通过所述起吊机构与所述待测物确定过所述重心的第二平面；改变所述吊点的位置，以使所述待测物处于第三位置，通过所述起吊机构与所述待测物确定过所述重心的第三平面；通过所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面建立数学模型确定所述重心的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测物处于所述第一位置和所述第二位置时的轴线均与所述待测物处于所述第三位置时的轴线相垂直。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述待测物吊设在所述起吊机构上之前，还包括：在所述待测物上设置吊点C、吊点D、吊点E、吊点F，所述吊点C、所述吊点D、所述吊点E、所述吊点F的连线构成矩形CDFE，将起吊机构的第一吊绳(10)的第一端与所述吊点C相连接，所述第一吊绳(10)的第二端与所述吊点D相连接，所述第一吊绳(10)通过第一滑轮挂设在所述起吊机构的第一横梁(20)上，其中，所述第一吊绳(10)与所述第一滑轮在竖直方向上接触的最高点为第一顶点A，所述第一顶点A在第一直线CD上的投影点为第一投影点A’；将起吊机构的第二吊绳(30)的第一端与所述吊点E相连接，所述第二吊绳(30)的第二端与所述吊点F相连接，所述第二吊绳(30)通过第二滑轮挂设在所述起吊机构的第二横梁(40)上，所述第二吊绳(30)与所述第二滑轮在竖直方向上接触的最高点为第二顶点B，所述第二顶点B与所述第一顶点A位于同一水平面上，所述第二顶点B在第二直线EF上的投影点为第二投影点B’，所述第一顶点A、所述第一投影点A’、所述第二顶点B、所述第二投影点B’的连线形成所述第一平面，此时，所述待测物处于所述第一位置。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在待测物体上设置吊点M和吊点N以使所述吊点M、所述吊点N、所述吊点D和所述吊点F的连线围成矩形MDFN，将连接在所述吊点C的所述第一吊绳(10)的第一端连接到所述吊点M处，将连接在所述吊点E的所述第二吊绳(30)的一端连接到所述吊点N处，所述第一顶点A在第三直线MD上的投影点为第三投影点P，所述第二顶点B在第四直线EF上的投影点为第四投影点Q，所述第一顶点A、所述第三投影点P、所述第二顶点B、所述第四投影点Q的连线形成所述第二平面，此时，所述待测物处于所述第二位置。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述第一吊绳(10)的第一端设置于所述吊点D处，将所述第一吊绳(10)的第二端设置于所述吊点F处，所述第一吊绳(10)通过所述第一滑轮挂设在所述第一横梁(20)上，所述第一顶点A在第五直线DF上的投影点为第五影点P’；将所述第二吊绳(30)的第一端设置于所述吊点C处，将所述第二吊绳(30)的第二端设置于所述吊点E处，所述第二吊绳(30)通过所述第二滑轮挂设在所述第一横梁(20)上，所述第二顶点B在第六直线CE上的投影点为第六投影点Q’，所述第一顶点A、所述第二顶点B、所述第五影点P’、所述第六投影点Q’的连线形成所述第三平面，此时，所述待测物位于所述第三位置。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一横梁(20)的轴线与所述第二横梁的轴线(40)均与所述第一吊绳(10)所在的平面相垂直，并且，所述第一横梁(20)的轴线与所述第二横梁(40)的轴线与所述第二吊绳(30)所在的平面垂直。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以所述第一直线CD作为x轴，以垂直于所述第一直线CD且过所述第一直线CD的中点的直线AA’作为y轴，以垂直于所述第一直线CD和所述直线AA’的直线A’B’作为Z轴建立坐标系；以所述第一吊绳(10)或所述第二吊绳(30)的长度作为椭圆的定长，以所述吊点C和所述吊点D分别作为所述椭圆的焦点建立椭圆方程，通过所述椭圆方程确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大为，田鸿翔，杨剑，李启明，李腾，田仲伟，马铭远，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11