双船浮吊系统在不规则波作用下动力响应研究

基于起重船在风、浪、流等载荷作用下会引起吊物的大幅度摆动,通过建立吊物系统的动力学模型分析浮吊系统在不规则波作用下的运动响应,研究波高、波向、吊放速度以及波长与船长之比等因素对吊物摆角与吊索张力的影响。得到的结论可用于吊物系统摆动的预测与控制,可供设计者参考。     

全回转起重船多系统耦合运动响应仿真分析

根据运动学基本原理,计入船-吊物、船-锚链耦合影响以及起重船自身受到的外环境载荷,建立船舶多系统运动模型。利用MATLAB/Simulink软件进行仿真,对多系统耦合作用下的船舶运动进行数值分析。分别在不同的遭遇浪向角和不同的吊臂回转角下,对船舶在各自由度上的位移进行比较,得到其对船舶运动参数的影响规律。结果表明:起重船运动过程中因计入多系统耦合影响,自身运动也表现出更为符合实际的运动特性,为准确预报全回转起重船多系统的运动响应提供了更为科学的理论依据。     

吊重作业起重船波浪中的运动响应

利用MOSES计算软件,运用三维势流理论建立起重船系泊状态下的吊重作业计算模型,计算吊重与船的六个自由度的运动,对吊重绕吊臂吊点的摆动进行研究,分析船舶系统的运动特性。在时域计算中,引入风浪流海洋环境条件,使计算条件更加符合工程实际。以一艘起重船为例,选取船体重心和吊物质心为关键点,改变系泊缆预张力,使缆绳张力控制在安全范围内。通过改变起吊要素,分析这些要素对吊重运动及船体运动的影响,以及吊重摆动与船体横摇运动的相互影响。     

波浪作用下起重船-吊物系统耦合运动响应数值模拟

起重船舶在外海作业时受长周期涌浪的影响,吊物会发生大幅度晃动,严重时会影响施工效率和海上施工安全,为解决该问题,需对起重船-吊物系统在波浪中作业时的耦合运动响应规律进行研究.文章建立起重船-吊物系统的计算模型,通过频域计算分析得到起重船运动响应幅频算子;对起重船-吊物耦合系统进行时域模拟,研究波浪周期和吊绳绳长对吊物及船体运动响应的影响.计算结果表明,吊物是否发生大幅度共振与船体总体参数、波浪周期和吊绳长度有关;吊绳越长,吊绳承受的张力越大;波浪周期对吊绳张力的影响较小;吊物晃动对船体运动响应幅值的影响较小.     

基于MATLAB的起重机吊重二自由度摆角模型动态仿真

起重机在运行中由于存在起升、变幅、运转等过程而引起吊重的大幅度摆动。根据广义坐标下的拉格朗日方程,建立吊重摆动的非线性动力学二自由度摆角模型。分析结果表明,起吊速度及吊索长度等因素在吊重非线性动力学模型中存在着重要影响。经过MATLAB仿真分析,当改变吊重起落时的吊索长度与升降速度可以在一定程度上缓解吊重摆角,对起重机安全作业及效率的提高有一定的指导意义。     

基于Vega的双通道船舶甲板重吊视景仿真系统

针对船舶甲板重吊货物吊装的操作使用,以三维建模软件MultiGen-Creator、实时仿真驱动软件Vega及VC++为平台,创建码头地形、吊车及船舶等三维模型。基于Vega API函数与C++相结合编程实现船舶货物吊装视景仿真系统的驱动。仿真结果表明,该系统具有较高的真实度,能解决船舶货物装卸的运动模拟、吊装方案设计等诸多问题。     

大型起重船在规则波中的频域响应分析

本文基于势流理论和波浪的辐射/绕射理论,以3 600 t起重船作为研究对象,利用水动力分析软件Aqwa研究了波浪载荷对起重船的频域响应特性,计算了不同海底深度下起重船作业时的附加质量和辐射阻尼,以及当遭遇横向海流载荷危险工况时,不同航速对起重船动态响应的影响。结果表明：在低频区域内,起重船的附加质量和辐射阻尼随着水深的增大而减小,而高频区域内几乎不受海水深度的影响。当起重船遭受横向波浪冲击时,航速也对其本身的动态稳定性略有影响,且频率介于0.75～1.0 rad/s之间处于危险作业范围,通过上述动态响应等分析,为起重船作业时的波浪载荷预报提供可靠的理论依据。     

起重船吊重跌落后的动静稳性分析

吊重跌落是起重船作业中可能遇到的严重事故.研究了吊重跌落这种极限载况对起重船舶浮态、静稳性及动稳性等性能的影响.首先建立冲击外力矩作用下船舶横摇运动数学模型,对不同旋转角度下吊重跌落后船舶横摇运动进行仿真.其次介绍BV规范和RINA规范对起重船作业过程中吊重跌落后的稳性衡准要求.最后以某实际起重船为例,分别计算两种典型载况下吊重跌落前后船舶的浮态变化和静稳性校核,实现了吊重跌落后该船的横摇运动仿真.计算结果可为该类工程船的合理设计与安全作业提供理论依据.     

横向规则波作用下的船舶倾覆

运用安全池理论研究了某近海干货船在横向规则波作用下的船舶倾覆问题.用阿当姆斯预估-校正法数值求解时域内单自由度非线性横摇方程.采用三维格林积分方程法计算水动力系数的频域特性.分析了非线性横摇方程中势流阻尼、非线性阻尼以及在横向规则波作用下波高和频率对安全池的影响.     

滑行艇和翼滑艇在正横规则波中的线性横摇仿真研究

建立滑行艇和翼滑艇在正横规则波中的二阶线性横摇运动微分方程,并利用前苏联中央流体动力中心ЦАГИ法得到艇体阻力,利用仿真工具Matlab/Simulink建立滑行艇和翼滑艇的横摇运动、阻力及推进系统的综合仿真模型,仿真计算结果表明建立的横摇运动微分方程较为合理,并验证具有前置V型割划式水翼的翼滑艇其横摇自稳特性要比同等吨位的滑行艇优良许多。     

海上自升式平台动力分析方法研究(英文)

A jack-up platform,with its particular structure,showed obvious dynamic characteristics under complex environmental loads in extreme conditions.In this paper,taking a simplified 3-D finite element dynamic model in extreme storm conditions as research object,a transient dynamic analysis method was proposed,which was under both regular and irregular wave loads.The steps of dynamic analysis under extreme conditions were illustrated with an applied case,and the dynamic amplification factor(DAF) was calculated for each response parameter of base shear,overturning moment and hull sway.Finally,the structural response results of dynamic and static were compared and analyzed.The results indicated that the static strength analysis of the Jack-up Platforms was not enough under the dynamic loads including wave and current,further dynamic response analysis considering both computational efficiency and accuracy was necessary.     

规则波作用下矩形浮式防波堤的消浪性能试验研究

探讨了正向入射的规则波与矩形浮式防波堤的相互作用关系,矩形浮式防波堤采用4条锚链与地基连接.通过试验研究了结构相对堤宽(W/L)、相对波高(H/d)、以及相对水深(s/d)等对波浪透射系数的影响.通过对试验数据的拟合,给出了(W/L)0.5的计算公式.     

高速滑行艇在规则波中运动的RANSE数值模拟(英文)

This paper presents a study on the numerical simulation of planing crafts sailing in regular waves. This allows an accurate estimate of the seas keeping performance of the high speed craft. The simulation set in six-degree of freedom motions is based on the Reynolds averaged Navier Stokes equations volume of fluid (RANSE VOF) solver. The trimming mesh technique and integral dynamic mesh method are used to guarantee the good accuracy of the hydrodynamic force and high efficiency of the numerical simulation. Incident head waves, oblique waves and beam waves are generated in the simulation with three different velocities (Fn =1.0, 1.5, 2.0). The motions and sea keeping performance of the planing craft with waves coming from different directions are indicated in the flow solver. The ship designer placed an emphasis on the effects of waves on sailing amplitude and pressure distribution of planing craft in the configuration of building high speed crafts.     

基于CFD的规则波顺浪数值水池模拟

基于CFD（ Computational Fluid Dynamics）和粘性数值波浪水池技术,对顺浪航态的规则波波浪环境进行数值模拟,采用边界造波法进行波浪生成,VOF（Volume of Fluid）法模拟自由面。本文改进了传统的基于规则波的顶浪数值模拟方法,在特定波浪、不同航速条件下进行了顺浪航态的数值水池模拟。根据模拟呈现的动态效果,以及与Matlab仿真结果的对比,对试验的准确性进行验证。     

基于CFD的规则波顺浪数值水池模拟

基于CFD(Computational Fluid Dynamics)和粘性数值波浪水池技术,对顺浪航态的规则波波浪环境进行数值模拟,采用边界造波法进行波浪生成,VOF(Volume of Fluid)法模拟自由面。本文改进了传统的基于规则波的顶浪数值模拟方法,在特定波浪、不同航速条件下进行了顺浪航态的数值水池模拟。根据模拟呈现的动态效果,以及与Matlab仿真结果的对比,对试验的准确性进行验证。     

规则波与浮式防波堤相互作用的SPH模拟研究

相较于传统防波堤，浮式防波堤因具有方便安装、可实现水质交换、可在多种环境下施工以及可移动等优点得到了广泛发展。采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法，研究规则波与浮式防波堤的相互作用。首先在空水槽中基于规则波传播算例进行粒子间距的收敛性分析，然后基于验证的水槽模型模拟规则波与单浮体、双浮体的相互作用，并分析了浮体前后波形、浮体的运动及浮体附近的流速场。结果表明，双浮体防波堤相比单浮体防波堤能够显著提升消波性能。     

故障树分析在船舶起货机液压系统中的应用仿真

船舶起货机是港口物流系统的重要一环,液压系统是起货机的重要动力装备,液压系统由垂直绞车、水平绞车及控制系统组成,在运行中较易发生故障,如何保障系统的平稳运行是航运物流的关键。故障树是一种系统综合故障分析方法,能够建立各重要元器件故障之间因果关系,判断故障的发生概率。本文分析基于故障树的船舶起货机液压系统故障模型,计算起货机液压系统各关键元器件的故障发生概率,最后利用Matlab进行建模仿真。     

1600t起重船起重系统设计

介绍了1600 t起重船的作业工况,分析了大吨位起重船起升、变幅系统的组成及工作原理,并对利用MSC有限元软件对臂架的模型建立进行了探讨。     

浮吊液压系统故障分析与排除

文章针对浮吊液压系统存在的问题,分析了问题产生的原因,提出并实施了一系列解决问题的办法和改造措施,取得了明显的效果.