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基于全耦合模型的海上吊装作业动力响应特征研究
被引量:
1
1
作者
车巨鹏
宋宪仓
+1 位作者
陶伟
王树青
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024年第2期80-92,共13页
针对现有海上吊装模拟方法不能有效考虑浮吊船舶—系泊系统—吊物系统之间的动态耦合,难以实现基座回转、吊臂变幅连续模拟问题,基于Matlab/Simulink、ADAMS联合仿真平台建立了海上吊装作业全耦合动力分析模型,探究了中长周期波作用下...
针对现有海上吊装模拟方法不能有效考虑浮吊船舶—系泊系统—吊物系统之间的动态耦合,难以实现基座回转、吊臂变幅连续模拟问题,基于Matlab/Simulink、ADAMS联合仿真平台建立了海上吊装作业全耦合动力分析模型,探究了中长周期波作用下波浪周期、吊缆收放、基座回转、吊臂变幅等参数变化对吊装作业系统动力响应的影响规律。结果表明,波浪周期接近吊物系统固有周期时会引发共振,导致吊物摇摆幅值显著增加。基座回转、吊臂变幅等因改变了吊物的空间位置从而引发了浮吊船舶倾覆力矩的变化,进而对浮吊船舶运动响应产生显著影响。当基座回转90°后,浮吊船舶的横倾角增加约2.74°。
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关键词
海上吊装作业
全耦合分析模型
动力响应特性
大幅摇摆运动
中长周期波浪
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职称材料
海上风机吊装作业船全船结构强度有限元分析
被引量:
14
2
作者
姚震球
马义猛
+1 位作者
韩强
严周广
《船舶力学》
EI
北大核心
2012年第1期136-145,共10页
海上风机吊装作业船具备自航、自升、运输和起重等复合功能,是一种全新的海洋工程船。文章以其为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型,通过对该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载...
海上风机吊装作业船具备自航、自升、运输和起重等复合功能,是一种全新的海洋工程船。文章以其为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型,通过对该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载荷分析和计算工作,得到了全船详细应力分布、变形情况。计算分析结果可以为海上风机吊装作业船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,对该类型船的设计开发也具有指导意义。
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关键词
海上
风机
吊装
作业
船
结构强度
有限元
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职称材料
风暴自存状态下海上风电吊装作业船强度分析
被引量:
2
3
作者
姚震球
杨骏
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2013年第11期1292-1299,共8页
海上风电安装船主要在海上风电场作业,作业工况多,风浪载荷大,风暴自存是其最危险的状态,环境载荷达到最大值。针对风暴自存状况,文章分析了海上风电安装船在此状态下的受力特点,建立了全船结构模型,对主船体及桩腿进行了结构应力水平分...
海上风电安装船主要在海上风电场作业,作业工况多,风浪载荷大,风暴自存是其最危险的状态,环境载荷达到最大值。针对风暴自存状况,文章分析了海上风电安装船在此状态下的受力特点,建立了全船结构模型,对主船体及桩腿进行了结构应力水平分析,得到了在风暴自存状态下的应力分布及变形特点。对比常规工作工况,风暴自存状态下应力水平以及位移均有显著提高,特别是在桩腿与主船体连接处需进行局部加强。
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关键词
海上
风电
吊装
作业
船
风暴自存
结构强度
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职称材料
大型起重船波浪诱导吊索附加动力荷载研究
被引量:
22
4
作者
顾永宁
胡志强
+2 位作者
谢彬
刘健
樊之夏
《中国海上油气(工程)》
2005年第3期197-202,共6页
对蓝疆号起重铺管船在波浪环境下的吊索附加动力荷载进行了研究。运用三维流体动力和统计分析程序,计算了船体和起重机吊头在规则波状况下的运动传递函数和随机海况下的短期响应,推导了吊头运动激励下的吊物运动方程并计算了运动传递函...
对蓝疆号起重铺管船在波浪环境下的吊索附加动力荷载进行了研究。运用三维流体动力和统计分析程序,计算了船体和起重机吊头在规则波状况下的运动传递函数和随机海况下的短期响应,推导了吊头运动激励下的吊物运动方程并计算了运动传递函数,得到了海况条件与吊物运动角加速度间的统计关系,并以此计算出波浪诱导船体运动引起的吊索附加动力荷载统计特征值;考虑各种典型的波浪条件,以及船舶吃水、吊重、吊索长度和吊臂位置等影响参数,计算出蓝疆号起重铺管船安全吊装作业的控制参数,对其在海上的吊装安全作业进行了定性和定量分析并提出了建议。文中提出的分析方法与结论适用于各种大型海上起重船的吊装作业。
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关键词
起重铺管船
海上
综合
作业
施工船
海上吊装作业
吊索附加动力荷载分析
吊头运动
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职称材料
四自由度绳驱动刚柔混合式波浪运动补偿机构的动力学建模
被引量:
4
5
作者
姜媛
唐梁
陈原
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1767-1780,共14页
为了避免船舶过驳吊运过程中货物与甲板间的碰撞,提出一种安装在船用吊装设备的四自由度绳驱动刚柔混合式波浪补偿运动机构。首先,设计该波浪运动补偿机构的实验装置,基于螺旋理论验证该波浪运动补偿机构的可行性。然后,基于代数法建立...
为了避免船舶过驳吊运过程中货物与甲板间的碰撞,提出一种安装在船用吊装设备的四自由度绳驱动刚柔混合式波浪补偿运动机构。首先,设计该波浪运动补偿机构的实验装置,基于螺旋理论验证该波浪运动补偿机构的可行性。然后,基于代数法建立该波浪运动补偿机构的位置正/反解模型,并推导该补偿机构结构的运动学模型,最后,基于牛顿-欧拉法建立该波浪运动补偿机构的系统动力学模型,运用仿真软件对所推导的数学模型进行验证。研究结果表明:该波浪运动补偿机构的位置正/反解的误差数量级为10-5 mm;运动学和动力学模型的MATLAB数值模拟结果与Adams虚拟样机的结果基本吻合,最大相对误差为理论值的1.6%,在可接受的范围内,表明本文提出的四自由度绳驱动刚柔混合式波浪运动补偿机构能够实现主动波浪运动补偿。
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关键词
绳驱动
海上吊装作业
波浪运动补偿
刚柔混合驱动补偿机构
动力学建模
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职称材料
主动式升沉补偿技术研究现状和发展趋势
被引量:
11
6
作者
段玉响
任政儒
周利
《舰船科学技术》
北大核心
2020年第21期76-82,共7页
随着深海能源的开发,深海更加恶劣的环境使海上作业窗口期缩短,主动式升沉补偿装置可以有效解决深海作业窗口期短的问题,保障深海作业的安全,提高深海作业的效率,具有很高的经济价值。本文介绍主动式升沉补偿系统的组成及工作原理,总结...
随着深海能源的开发,深海更加恶劣的环境使海上作业窗口期缩短,主动式升沉补偿装置可以有效解决深海作业窗口期短的问题,保障深海作业的安全,提高深海作业的效率,具有很高的经济价值。本文介绍主动式升沉补偿系统的组成及工作原理,总结主动式升沉补偿系统的响应滞后、参数时变、随机性、非线性4个技术难点,分析目前的研究思路,指出优点及其不足之处,并根据工业需求提出技术发展趋势。
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关键词
主动式升沉补偿
波浪补偿
海上
钻井
海上吊装作业
深海采矿
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职称材料
题名
基于全耦合模型的海上吊装作业动力响应特征研究
被引量:
1
1
作者
车巨鹏
宋宪仓
陶伟
王树青
机构
中国海洋大学工程学院
中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室
出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024年第2期80-92,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(52088102,52301351)
山东省重点研发计划资助项目(2021CXGC010701)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2021QE101)。
文摘
针对现有海上吊装模拟方法不能有效考虑浮吊船舶—系泊系统—吊物系统之间的动态耦合,难以实现基座回转、吊臂变幅连续模拟问题,基于Matlab/Simulink、ADAMS联合仿真平台建立了海上吊装作业全耦合动力分析模型,探究了中长周期波作用下波浪周期、吊缆收放、基座回转、吊臂变幅等参数变化对吊装作业系统动力响应的影响规律。结果表明,波浪周期接近吊物系统固有周期时会引发共振,导致吊物摇摆幅值显著增加。基座回转、吊臂变幅等因改变了吊物的空间位置从而引发了浮吊船舶倾覆力矩的变化,进而对浮吊船舶运动响应产生显著影响。当基座回转90°后,浮吊船舶的横倾角增加约2.74°。
关键词
海上吊装作业
全耦合分析模型
动力响应特性
大幅摇摆运动
中长周期波浪
Keywords
offshore lifting operations
fully coupled analysis model
dynamic response characteristics
large swing motion
medium to long periods waves
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
海上风机吊装作业船全船结构强度有限元分析
被引量:
14
2
作者
姚震球
马义猛
韩强
严周广
机构
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
出处
《船舶力学》
EI
北大核心
2012年第1期136-145,共10页
基金
江苏省科技支撑计划资助项目(BE2009118)
文摘
海上风机吊装作业船具备自航、自升、运输和起重等复合功能,是一种全新的海洋工程船。文章以其为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型,通过对该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载荷分析和计算工作,得到了全船详细应力分布、变形情况。计算分析结果可以为海上风机吊装作业船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,对该类型船的设计开发也具有指导意义。
关键词
海上
风机
吊装
作业
船
结构强度
有限元
Keywords
offshore wind turbine installation vessel
structural strength
finite element
分类号
U661.43 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
风暴自存状态下海上风电吊装作业船强度分析
被引量:
2
3
作者
姚震球
杨骏
机构
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2013年第11期1292-1299,共8页
文摘
海上风电安装船主要在海上风电场作业,作业工况多,风浪载荷大,风暴自存是其最危险的状态,环境载荷达到最大值。针对风暴自存状况,文章分析了海上风电安装船在此状态下的受力特点,建立了全船结构模型,对主船体及桩腿进行了结构应力水平分析,得到了在风暴自存状态下的应力分布及变形特点。对比常规工作工况,风暴自存状态下应力水平以及位移均有显著提高,特别是在桩腿与主船体连接处需进行局部加强。
关键词
海上
风电
吊装
作业
船
风暴自存
结构强度
Keywords
offshore wind turbine installation vessel
survival condition
structural strength
分类号
U661.43 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
大型起重船波浪诱导吊索附加动力荷载研究
被引量:
22
4
作者
顾永宁
胡志强
谢彬
刘健
樊之夏
机构
上海交通大学
海洋石油工程股份有限公司
出处
《中国海上油气(工程)》
2005年第3期197-202,共6页
文摘
对蓝疆号起重铺管船在波浪环境下的吊索附加动力荷载进行了研究。运用三维流体动力和统计分析程序,计算了船体和起重机吊头在规则波状况下的运动传递函数和随机海况下的短期响应,推导了吊头运动激励下的吊物运动方程并计算了运动传递函数,得到了海况条件与吊物运动角加速度间的统计关系,并以此计算出波浪诱导船体运动引起的吊索附加动力荷载统计特征值;考虑各种典型的波浪条件,以及船舶吃水、吊重、吊索长度和吊臂位置等影响参数,计算出蓝疆号起重铺管船安全吊装作业的控制参数,对其在海上的吊装安全作业进行了定性和定量分析并提出了建议。文中提出的分析方法与结论适用于各种大型海上起重船的吊装作业。
关键词
起重铺管船
海上
综合
作业
施工船
海上吊装作业
吊索附加动力荷载分析
吊头运动
Keywords
heavy crane barge
offshore lifting
wave-induced-motion
additional dynamic load of lifting rope
分类号
U674.38 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
四自由度绳驱动刚柔混合式波浪运动补偿机构的动力学建模
被引量:
4
5
作者
姜媛
唐梁
陈原
机构
山东大学(威海)机电与信息工程学院
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期1767-1780,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(51375264)
山东省重大创新工程项目(2017CXGC0923)
+2 种基金
山东省重点研发计划项目(2018GGX103025)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2019MEE019)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2019ZRJC006)。
文摘
为了避免船舶过驳吊运过程中货物与甲板间的碰撞,提出一种安装在船用吊装设备的四自由度绳驱动刚柔混合式波浪补偿运动机构。首先,设计该波浪运动补偿机构的实验装置,基于螺旋理论验证该波浪运动补偿机构的可行性。然后,基于代数法建立该波浪运动补偿机构的位置正/反解模型,并推导该补偿机构结构的运动学模型,最后,基于牛顿-欧拉法建立该波浪运动补偿机构的系统动力学模型,运用仿真软件对所推导的数学模型进行验证。研究结果表明:该波浪运动补偿机构的位置正/反解的误差数量级为10-5 mm;运动学和动力学模型的MATLAB数值模拟结果与Adams虚拟样机的结果基本吻合,最大相对误差为理论值的1.6%,在可接受的范围内,表明本文提出的四自由度绳驱动刚柔混合式波浪运动补偿机构能够实现主动波浪运动补偿。
关键词
绳驱动
海上吊装作业
波浪运动补偿
刚柔混合驱动补偿机构
动力学建模
Keywords
rope-driven
sea lifting operation
wave compensation
rigid-flexible hybrid drive compensation mechanism
dynamic model
分类号
TH247 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
主动式升沉补偿技术研究现状和发展趋势
被引量:
11
6
作者
段玉响
任政儒
周利
机构
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
挪威科技大学海洋技术系
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2020年第21期76-82,共7页
文摘
随着深海能源的开发,深海更加恶劣的环境使海上作业窗口期缩短,主动式升沉补偿装置可以有效解决深海作业窗口期短的问题,保障深海作业的安全,提高深海作业的效率,具有很高的经济价值。本文介绍主动式升沉补偿系统的组成及工作原理,总结主动式升沉补偿系统的响应滞后、参数时变、随机性、非线性4个技术难点,分析目前的研究思路,指出优点及其不足之处,并根据工业需求提出技术发展趋势。
关键词
主动式升沉补偿
波浪补偿
海上
钻井
海上吊装作业
深海采矿
Keywords
active heave compensation
wave compensation
offshore drilling
sea lifting operation
deep-sea mining
分类号
TE951 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于全耦合模型的海上吊装作业动力响应特征研究
车巨鹏
宋宪仓
陶伟
王树青
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
海上风机吊装作业船全船结构强度有限元分析
姚震球
马义猛
韩强
严周广
《船舶力学》
EI
北大核心
2012
14
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职称材料
3
风暴自存状态下海上风电吊装作业船强度分析
姚震球
杨骏
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2013
2
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职称材料
4
大型起重船波浪诱导吊索附加动力荷载研究
顾永宁
胡志强
谢彬
刘健
樊之夏
《中国海上油气(工程)》
2005
22
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职称材料
5
四自由度绳驱动刚柔混合式波浪运动补偿机构的动力学建模
姜媛
唐梁
陈原
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
6
主动式升沉补偿技术研究现状和发展趋势
段玉响
任政儒
周利
《舰船科学技术》
北大核心
2020
11
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