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起重船吊物系统动力响应仿真分析 被引量：44
1
作者 任会礼 王学林 +1 位作者 胡于进 李成刚 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2665-2668,共4页
起重船在波浪的作用下会引起吊重的大幅摆动,从而导致海上作业被迫停工。根据拉格朗日方程建立了吊物摆振三维非线性动力学模型,其中考虑了起重机吊重的升降运动等操作。采用数值仿真的方法对吊重的动力响应进行了研究,结果表明吊索长... 起重船在波浪的作用下会引起吊重的大幅摆动,从而导致海上作业被迫停工。根据拉格朗日方程建立了吊物摆振三维非线性动力学模型,其中考虑了起重机吊重的升降运动等操作。采用数值仿真的方法对吊重的动力响应进行了研究,结果表明吊索长度、起吊速度以及激励频率等因素对吊物系统动力响应有重要影响,且吊重的面内、外摆角之间存在相互耦合作用。得到的结论可用于起重船吊物系统振动的预测与控制。 展开更多
关键词 起重船 吊物系统 数值仿真 动力响应
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重物-桥吊耦合系统振动分析 被引量：9
2
作者 谢伟平 黄金 +1 位作者 周家玲 何卫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期127-132,共6页
考虑吊重的摆动,将重物-桥吊耦合系统简化为移动质量+吊重在简支梁上运动模型,基于Lagrange方程,推导了移动质量+吊重-简支梁耦合系统运动微分方程。采用Runge-Kutta积分法对微分方程组进行数值求解,分析了移动质量加速度、吊重质量所... 考虑吊重的摆动,将重物-桥吊耦合系统简化为移动质量+吊重在简支梁上运动模型,基于Lagrange方程,推导了移动质量+吊重-简支梁耦合系统运动微分方程。采用Runge-Kutta积分法对微分方程组进行数值求解,分析了移动质量加速度、吊重质量所占比重、吊绳长度等因素对梁体振动响应的影响。数值计算结果表明:对于重物-桥吊耦合系统,若不考虑吊重摆动,采用移动质量过桥模型将会低估梁体振动响应,并且在移动质量与吊重质量之和一定的情况下,吊重质量所占比重越大,梁体的振动响应越大;移动质量加速度对梁体的振动影响不能忽略,尤其是对梁体的加速度响应影响很大。 展开更多
关键词 重物-桥吊耦合系统 移动质量 吊重 LAGRANGE方程
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基于运动补偿的起重船吊装过程抑摆控制 被引量：1
3
作者 常宗瑜 张博文 +3 位作者 张益鹏 王海波 李金宜 倪平虎 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期45-54,共10页
为了解决起重船海上作业受风、浪和流等环境载荷作用导致吊物大幅度摆动问题,本文综合考虑波浪力、系泊力和风载荷等对起重船运动影响,提出基于运动补偿的起重船吊装过程抑摆控制方法。通过建立起重船-吊物系统动力学模型和机械系统动... 为了解决起重船海上作业受风、浪和流等环境载荷作用导致吊物大幅度摆动问题,本文综合考虑波浪力、系泊力和风载荷等对起重船运动影响,提出基于运动补偿的起重船吊装过程抑摆控制方法。通过建立起重船-吊物系统动力学模型和机械系统动力学自动分析(ADAMS)软件的二次开发,实现对起重船-吊物系统耦合运动的时域模拟,研究不同海况下有无补偿装置的吊物运动响应。计算结果表明:起重船-吊物系统具有复杂运动特性,导致不同海况下吊物呈现多种空间运动轨迹;5级海况下补偿装置可以使吊物摆动幅值降低65%;4级海况下补偿装置可以使吊物摆动幅值降低55%。 展开更多
关键词 起重船-吊物耦合系统 摆动抑制 运动补偿 运动响应 时域模拟
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不规则波下起重船吊索动张力特性分析 被引量：4
4
作者 杨晓蓉 周永波 王艳红 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期87-94,共8页
为了提高海上过驳作业的安全性,分析起重船和吊物的运动对吊索动张力的影响,首先用三自由度的锥摆模型描述吊物的运动,并根据拉格朗日方程建立了吊物系统的动力学方程以及吊索动张力计算公式;然后,依据Pierson-Moskowitz谱表示不规则波... 为了提高海上过驳作业的安全性,分析起重船和吊物的运动对吊索动张力的影响,首先用三自由度的锥摆模型描述吊物的运动,并根据拉格朗日方程建立了吊物系统的动力学方程以及吊索动张力计算公式;然后,依据Pierson-Moskowitz谱表示不规则波面升高,得到不规则波波面升高时间历程作为船体运动的外激励,计算了时域内船体六自由度的运动响应;随后,将船体六自由度运动响应作为激励计算吊物的运动响应以及吊索的动张力;最后,以一条起吊重量为1 300t的起重船为例进行数值仿真,分析了三种工况条件下吊物的运动响应和吊索的动张力,包括时域分析和谱分析。分析结果表明:波高对吊索动张力的影响较大,当波高达到1m时,斜浪下(45°)吊索动张力是波高0.1m时吊索动张力的14倍;在共振区域吊索动张力急剧增加,在波高为1m时,斜浪下(45°)共振区间的吊索动张力是非共振区间吊索动张力的近33倍;匀速起吊或下降吊物,并不会额外增加吊索动张力;在非共振区吊索动张力响应的频率范围跨度较大,而在共振区,响应频率范围相对较小,能量更加集中,峰值特性明显。 展开更多
关键词 海上过驳 起重船 吊物系统 吊索动张力 不规则波 时域分析 谱分析
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车辆与吊挂设备耦合作用垂向系统振动传递及平稳性研究 被引量：6
5
作者 徐宁 任尊松 +1 位作者 李响 查浩 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期965-975,共11页
基于车辆-无砟轨道耦合系统垂向动力学模型,建立了由轨道不平顺到车体、转向架和各吊挂设备的振动加速度传递函数以及运行平稳性的传递函数,分析了吊挂设备与车体、转向架等主体部件间采用刚性与弹性两种吊挂方式下,车辆系统部件振动传... 基于车辆-无砟轨道耦合系统垂向动力学模型,建立了由轨道不平顺到车体、转向架和各吊挂设备的振动加速度传递函数以及运行平稳性的传递函数,分析了吊挂设备与车体、转向架等主体部件间采用刚性与弹性两种吊挂方式下,车辆系统部件振动传递特性的差异。讨论了部件间连接刚度变化对各部件加速度传递特性以及车辆运行平稳性传递函数的影响,并通过对比给出了主体部件与吊挂设备间连接刚度的合理取值,研究了吊挂跨距的改变以及吊挂位置的偏置对于平稳性及部件加速度传递函数的影响。在考虑车体弯曲弹性振动下,分析了车体的抗弯刚度和结构阻尼比对平稳性传递函数的影响。结果表明:弹性吊挂能够优化车体和构架等主体部件的中、低频传递特性,吊挂跨距的增大使构架及车体吊挂位置处的传递函数增大;随速度的增加,前、后部平稳性指数的差异有所加大,车体抗弯刚度和结构阻尼比在常规范围内选取时,平稳性指数的变化并不十分显著。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合系统 振动传递 连接刚度 运行平稳性 吊挂位置偏置
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红树林种植-养殖耦合系统中尼罗罗非鱼的食源分析 被引量：5
6
作者 徐姗楠 陈作志 +2 位作者 黄洪辉 黄小平 李适宇 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期101-106,共6页
利用碳、氮稳定同位素技术和胃含物分析法，研究了滩涂红树林海水种植-养殖耦合系统中大规格尼罗罗非鱼的食物来源。镜检结果表明，红树种植塘和无红树的对照塘中尼罗罗非鱼的食物组成基本相同，主要以无机碎屑、底栖微藻、植物凋落物... 利用碳、氮稳定同位素技术和胃含物分析法，研究了滩涂红树林海水种植-养殖耦合系统中大规格尼罗罗非鱼的食物来源。镜检结果表明，红树种植塘和无红树的对照塘中尼罗罗非鱼的食物组成基本相同，主要以无机碎屑、底栖微藻、植物凋落物、浮游生物、腹足类、双壳类和泥土组成，摄食习性和它们的栖息环境有密切关系。稳定同位素分析表明，红树塘中罗非鱼的主要饵料为有机碎屑，浮游植物和植物凋落物，这3种食物来源的贡献比例依次5％～55％、10％～40％和15％～26％，而对照塘中这3者的比例依次为8％～64％、25％～55％和1％～12％。可见，无论在红树塘还是对照塘中，有机碎屑对尼罗罗非鱼食物组成的贡献比例都超过50％，表明尼罗罗非鱼是典型的碎屑食性鱼类。此外，栖息地生境的红树植物、盐沼植物和浮游植物，也是尼罗罗非鱼消化食物的重要组成部分。 展开更多
关键词 尼罗罗非鱼 红树林种植-养殖耦合系统 食源 碳氮稳定同位素 胃含物分析
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路基不均匀沉降下列车-有砟轨道-路基三维耦合系统动力响应分析 被引量：6
7
作者 肖源杰 周思嘉 +5 位作者 畅振兴 毛建锋 华文俊 徐炳隆 王卫东 秦怀兵 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4763-4776,共14页
基于多体动力学与有限单元法建立列车-有砟轨道-路基三维耦合系统精细化数值模型,并提出一种新的迭代方法,将路基余弦型不均匀沉降作为位移边界条件,通过判断轨道结构与路基结构间的接触状态,研究路基不均匀沉降和列车荷载共同作用下的... 基于多体动力学与有限单元法建立列车-有砟轨道-路基三维耦合系统精细化数值模型,并提出一种新的迭代方法,将路基余弦型不均匀沉降作为位移边界条件,通过判断轨道结构与路基结构间的接触状态,研究路基不均匀沉降和列车荷载共同作用下的轨道结构伴随性变形,计算列车动力响应、轮轨接触力和轨枕与道砟间的接触力等,进而模拟分析不同波长和幅值的不均匀沉降对上述动力响应和轨枕空吊等病害的影响,揭示路基不均匀沉降与钢轨变形之间的映射关系。研究结果表明:轨道结构伴随性变形随路基沉降幅值的增大而增大,且在一定沉降范围内引发轨枕空吊等病害;耦合系统结构动力响应随路基沉降幅值的增大而增大;随沉降波长增大,轮重减载率和轮轨力减小,而车体竖向加速度呈现先增大后减小的变化趋势,并存在10 m左右的敏感波长使得车体竖向加速度最大;路基不均匀沉降可加剧轨枕和有砟道床间的相互作用,进而加剧沉降发展。 展开更多
关键词 有砟轨道 路基不均匀沉降 列车-轨道-路基耦合系统 轨枕空吊 动力响应 轨道不平顺
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波浪作用下平台吊放遥控水下机器人系统共振响应研究
8
作者 李文喆 常安腾 +1 位作者 曹航语 杜君峰 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期99-106,共8页
针对平台吊放遥控水下机器人(Remotely operated underwater vehicle, ROV)过程中产生的复杂的共振现象会激发ROV剧烈的摆动和纵荡响应,从而影响下放安全的问题,本文基于Orcaflex软件建立了平台-吊缆-ROV耦合运动系统的数值仿真模型,采... 针对平台吊放遥控水下机器人(Remotely operated underwater vehicle, ROV)过程中产生的复杂的共振现象会激发ROV剧烈的摆动和纵荡响应,从而影响下放安全的问题,本文基于Orcaflex软件建立了平台-吊缆-ROV耦合运动系统的数值仿真模型,采用时域分析方法,研究波浪作用下平台吊放ROV过程的空中下放阶段和水中下放阶段的共振响应特性。结果表明:空中下放阶段,单摆共振周期公式可以估算吊缆-ROV系统摆动周期,系统共振周期随缆长增加而不断增大;由于吊缆-ROV系统会同平台发生纵摇的谐振,下放过程中出现共振摆动和纵荡响应尤为剧烈的阶段。水中下放阶段,本文对单摆公式进行了修正,系统摆动周期估算误差低于4%;海水阻尼使系统共振摆角随缆长增加而减小,共振摆动得到明显抑制;流荷载导致吊缆-ROV系统共振周期的增大,且流速越大,共振周期增加越明显。在常见海况下放ROV时,下放过程存在共振区,可通过选择合适的下放速度以减小下放过程中的共振效应。 展开更多
关键词 平台-吊缆-ROV耦合运动系统 共振响应 摆动角度 吊缆张力峰值
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海上起重作业交互式视景仿真与数值模拟 被引量：8
9
作者 许秀军 王立权 +1 位作者 房晓明 李震 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期160-168,共9页
为建立准确的海上起重作业视景仿真系统,以"海洋石油201"起重船为研究对象,构建综合考虑海情海况、船舶动力定位系统、起重船压载系统等影响下的起重作业数学模型.综合应用虚拟现实技术、多通道数据交互技术、数值模拟技术以... 为建立准确的海上起重作业视景仿真系统,以"海洋石油201"起重船为研究对象,构建综合考虑海情海况、船舶动力定位系统、起重船压载系统等影响下的起重作业数学模型.综合应用虚拟现实技术、多通道数据交互技术、数值模拟技术以及半物理仿真技术,构建交互式三维动态虚拟场景.采用布利斯近似积分法对起重作业数学模型进行实时求解,在保证求解精度的基础上,实现了视景仿真系统的实时数据交互.仿真系统重点对起重作业过程中的船舶位移、船舶姿态角、吊物系统摆角和受力以及起重船受到的反作用力等参数的动态响应过程进行了仿真模拟,得到起重作业过程中船舶和吊物系统的运动规律.将仿真系统结果与海试数据进行对比,仿真系统偏差保持在10%以内,起重作业数学模型准确度满足仿真系统需求.视景仿真结果表明:仿真系统在保证精度的前提下,可以对海上起重作业的施工项目进行工程预演,能有效地降低海上起重作业风险,提高工程作业的安全性. 展开更多
关键词 起重船 多通道数学模型 吊物系统 数值模拟 交互式视景仿真
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轨枕空吊动态演变规律 被引量：5
10
作者 周和超 包泽宇 张树艺 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期521-527,共7页
在车辆-轨道耦合系统动力学模型和道床沉降模型的基础上,提出了一种基于迭代计算的预测方法,对轨枕局部空吊后的动态演变过程进行了合理的预测.结果表明:当轨枕单侧轨底处出现局部空吊时,空吊区域的承载力明显降低,而与之相邻区域承受... 在车辆-轨道耦合系统动力学模型和道床沉降模型的基础上,提出了一种基于迭代计算的预测方法,对轨枕局部空吊后的动态演变过程进行了合理的预测.结果表明:当轨枕单侧轨底处出现局部空吊时,空吊区域的承载力明显降低,而与之相邻区域承受的车辆载荷增加,导致相邻区域轨枕空吊间隙发展较快,从而形成空吊区域由轨枕两端轨底处向轨枕中心扩展的动态演变过程;随着轨枕空吊区域的不断扩大,整根轨枕的承载力大幅降低,大部分列车载荷主要由相邻未出现空吊的轨枕承担,因而轨枕的空吊发展程度逐渐趋于平缓,最终大部分区域存在1.5 mm左右的空吊间隙. 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合系统 轨枕空吊 迭代计算 动态演变
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