MATLAB測(cè)量中的鋼結(jié)構(gòu)論文范文

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1圓心坐標(biāo)測(cè)量

海洋鋼結(jié)構(gòu)物在建造中會(huì)有大量的對(duì)接工作，如組塊在陸地組裝時(shí)，各層甲板片的對(duì)接，組塊在海上與下部導(dǎo)管架相對(duì)接等。要保證空間對(duì)接的準(zhǔn)確性，在預(yù)制的時(shí)候就需要得到各立柱腿的圓心坐標(biāo)，然后計(jì)算出準(zhǔn)確的立柱跨距值。

立柱腿是由符合條件的鋼板卷制，焊接形成的，基本結(jié)構(gòu)是中空的圓柱體，外徑減內(nèi)徑之差就是鋼板的厚度。對(duì)于這樣的結(jié)構(gòu)體，因全站儀采集數(shù)據(jù)的時(shí)候只能采集到直觀可見的點(diǎn)位信息，故很難直接得到圓心的坐標(biāo)值。這樣就需要通過測(cè)量圓柱體外表面上的部分點(diǎn)位信息，通過三點(diǎn)擬合圓心的經(jīng)典方法間接來確定目標(biāo)的圓心坐標(biāo)信息。

在二維平面中，已知三點(diǎn)坐標(biāo)A（X1，Y1）;B(X2，Y2);C(X3，Y3),通過這三點(diǎn)的圓的圓心坐標(biāo)設(shè)為O(X,Y),半徑為R，可通過以下三個(gè)方程得到圓心坐標(biāo)值及半徑。結(jié)果顯示此圓圓心坐標(biāo)為（11，-6），半徑值為11.4018。整個(gè)過程方便準(zhǔn)確，使用全站儀測(cè)存所有需要的點(diǎn)位信息后，選擇將數(shù)據(jù)輸出為"TXT"文件格式，然后通過matlab中Importdata功能將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Matlab中，需注意的是要選擇好程序辨認(rèn)數(shù)據(jù)的符號(hào)，如Comma（逗號(hào)），Semi－colon（分號(hào)），Space（空格）等。

2Matlab應(yīng)用于深水平臺(tái)前瞻

我國海洋石油作業(yè)水深早已成功的突破300米，但對(duì)于1500米深度以上的油田開發(fā)還有很多需要學(xué)習(xí)和借鑒外部先進(jìn)技術(shù)的地方。在深海，傳統(tǒng)的樁基式平臺(tái)已不能滿足需要，未來必然需要建造大量的深水平臺(tái)才能有效的開發(fā)深海中的資源。當(dāng)今世界上主流的深水平臺(tái)主要有兩種，TLP（深水張力腿平臺(tái)）和spa（r深吃水柱筒式平臺(tái)）。

第一座實(shí)用的TLP平臺(tái)于1984年在北海投產(chǎn)，主要由平臺(tái)上體結(jié)構(gòu)，立柱和張力腿系統(tǒng)組成。為了減少建造成本，平臺(tái)上體結(jié)構(gòu)盡量采用模塊化拼接，且重量控制非常嚴(yán)格，同時(shí)根據(jù)立柱的不同設(shè)計(jì)模式，準(zhǔn)確測(cè)量間距，垂直度，水平角的數(shù)據(jù)，這樣嚴(yán)格的測(cè)量數(shù)據(jù)分析過程必不可少，matlab中大量的數(shù)值運(yùn)算函數(shù)將會(huì)有力的幫助測(cè)量人員分析數(shù)據(jù)。對(duì)于Spar平臺(tái)，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但可直接進(jìn)行井口作業(yè)，在建造時(shí)相應(yīng)的一些小模塊體通過采集大量的數(shù)據(jù)形成實(shí)際三維模型，并與設(shè)計(jì)模型對(duì)比，可分析出尺寸的精確程度，matlab中的二維及三維圖形函數(shù)有望得到更多的開發(fā)及利用。

3結(jié)束語

誠然，Matlab也有明顯的缺點(diǎn)，其程序不經(jīng)過編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序必須依托Matlab執(zhí)行，運(yùn)算較慢，可移植性差，難以加入其他的軟件進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)算。但是，其給用戶帶來的是最直觀，最簡(jiǎn)潔的程序開發(fā)環(huán)境，程序書寫形式自由，這樣非專業(yè)編程人員的測(cè)量工程師也能便利的寫出自己需要的程序，加上準(zhǔn)確可靠的函數(shù)，不得不說是數(shù)據(jù)分析處理及數(shù)據(jù)可視化的有力工具。相信將來，Matlab在海洋鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量數(shù)據(jù)處理過程中會(huì)有更多的應(yīng)用。

作者：張吉合徐東方曾紅杰單位：海洋石油工程（珠海）有限公司