海上横向补给高架索道系统数学模型研究

本文利用弹性力学原理建立了海上横向补给过程中高架索道系统的静态分析模型和动态特性模型，编制的计算机程序可进行海上横向补给过程中高架索道系统的数学仿真和图像仿真。     

海上横向补给高架索道系统的动力学方程

在对高架索道的曲线坐标系进行理论推导和对高架索道受力进行分析的基础上,建立了海上横向补给高架索道系统的动力学方程,理论上可求出其相应的动力学响应.     

海上横向补给高架索系统动力学响应研究

基于凝集质量法,把高架索系统离散为凝集质量模型,并将缆索间的接触摩擦引入到动态分析中。参考某高架索系统具体参数,结合海上横向补给施工作业的具体过程,通过必要的简化,利用动力学分析软件OrcaFlex建立了海上横向补给高架索系统过程的动力学模型,得到了高架索系统张力及接触力随时间的变化情况等。计算结果对研究海上横向补给有一定的指导意义。     

横向补给状态下两船的摇荡运动特性

采用多体水动力学软件AQWA进行横向补给状态下两船在波浪中的频域和时域分析。对高架索道上的恒张力表示为瞬时张力,分析不同航速、浪向角对横摇、垂荡和纵摇方向运动特性的影响,求得两船横向补给时较佳的浪向角和航速,为横向补给时航速和航向的选择提供指导。     

横向补给系统高架索的参激振动研究

考虑了集中质量、轴向运动等因素对系统动力学行为的影响,建立了海上横向补给系统高架索的面内振动的连续模型。利用Galerkin方法对高架索偏微分模型进行模态离散,得到了1、2阶模态耦合的高架索系统的标准的动力学控制方程,利用多尺度方法对动力学方程进行渐近分析。对系统存在的两类参数激励共振进行了数值分析,得到了系统时间历程曲线、相图以及频谱图,研究结果表明高架索横向振动存在混沌等复杂的动力学特性。     

海上横向补给系统稳定性技术研究

本项研究的目的是建立起高架索索道的数学模型和开展仿真研究工作,找出海上横向补给过程中高架索道系统的安全区和危险区域,指导海上补给装置索道系统的研制工作。 该成果以弹性理论为建模理论依据,可以对任何型式的高架索道补给装置的动、静态特性进行仿真研究和模拟试验,所完成的仿真软件包可以满足研究部门和使用方的不同需要,具有数学仿真、图像仿真、曲线显示及拟合等多项功能。可以在普通的486微机及其兼容机上运行,易于在工程实践中推广。 该项研究成果为进一步研究海上横向补给系统奠定了基础,为补给装置的通索系统的设计研究提供了确实可行的方法。     

Ian航行横向补给高架索张力及张力波动控制参数仿真

采用多体动力学分析软件，建立航行横向补给高架索系统计算机仿真模型，对高架索张力和由于高架索张力波动引起的货物振动进行分析，提出高架索最优张力和张力控制参数，并分析重锤式一级张力补偿装置和液压绞车式高架索张力补偿装置的性能。     

航行横向补给高架索恒张力系统动态性能仿真

高架索恒张力控制系统是海上航行横向补给装置的关键技术,建立了蓄能器式恒张力高架索绞车系统的数学模型,利用Matlab/Simulink软件建立了仿真模型,对某型国外横向补给装置的高架索恒张力系统进行了仿真,仿真结果符合实际使用情况。通过对影响高架索恒张力波动的主要设计参数的仿真,如液压系统阻尼、高压蓄能器气体容量和补给时两船相对运动速度,提出了相应的系统设计和使用建议。     

航行横向补给舰船运动对高架索张力影响

基于静力学基本原理,建立海上航行补给高架索张力的基本公式,分析发送端与接收端之间的水平和竖直相对位移对高架索索道张力的影响。在此基础上,推导出水平和竖直相对位移与高架索索道张力的基本公式。最后,借助数学运算软件得到发送端与接收端相对位移与索道张力的关系曲线。研究结果表明,在补给过程中,当发送端与接收端相对距离变大时,高架索发送端张力急剧增加;当相对距离减小时,高架索发送端张力随之减小,变化趋势较为缓和。     

高架索索道系统研究中的恒张力假设

在国内进行索道系统研究中,基本假设索道为均匀弹性钢索,且沿同一钢索上的张力恒定。本文基于抛物线理论对海上横向干货补给高架索索道系统的静力学问题进行理论推导和分析,得到了悬索的近似静力构型和相关分量的表达式,并通过算例进行验证,证明了该结论的正确性。     

海上航行横向干货补给系统仿真

在分析张力作动筒高架索恒张力控制系统性能、货物滑车在高架索上的运动状态和货物滑车全程自动传输控制系统性能的基础上,建立了海上航行横向干货补给系统的数学模型,利用Matlab/simulink软件建立了仿真模型。通过对高架索恒张力系统性能和货物滑车全程自动传输控制性能仿真,表明建立的仿真模型是可行的,货物滑车采用PID控制方式传输是稳定的,在高海况下能按照预设好的传输速度从补给船传输到接收舰,但采用梯形加减速控制方法不利于滑车的平稳传输。     

张力作动筒高架索恒张力控制系统仿真

张力作动筒是舰船海上航行横向补给装置维持高架索恒张力的关键系统。通过建立张力作动筒高架索恒张力控制系统数学模型,利用Matlab/simulink软件建立仿真模型,对舰船横向标准恒张力补给方法(STREAM)中采用的张力作动筒系统进行仿真分析。通过对影响高架索张力波动的主要设计参数的仿真分析(如储气罐容量、空气和液压油流动阻力系数以及补给海况),提出相应的系统设计和使用建议:一是要保证合理的储气罐容量;二是要尽量减少液压油和高压空气的流动阻力;三是对震动敏感的特殊货物应在低海况下传输。     

28000t多用途船首楼加强结构有限元强度分析

选取上海船舶设计院设计的28 000吨多用途船的首楼结构为研究对象,采用MSC.Patran/Nastran有限元分析软件,针对船首各类局部加强结构分别进行系泊、拖带、锚绞机等强度校核计算。确保结构满足中国船级社规范的相关强度要求。同时结合规范以及其他同类文献对首部加强结构校核计算中的有限元建模与载荷施加的相关方法进行对比探讨,尤其论述了模型中的MPC(多点约束)单元的应用,为同类计算提供有益的参考。     

高架索航行补给中船舶在波浪中的运动性能研究

采用三维势流理论计算高架索航行补给中两船在波浪中的运动响应,将船体周围流场速度势分解为波浪入射势、自身绕射势、相邻船体的存在产生的绕射势、自身辐射势和相邻船体运动产生的辐射势,通过源汇分布法进行求解;对高架索索道上的恒定张力在耦合方程中表示为高架索瞬时张力系数矩阵;求解两船体在规则渡中的联立运动方程可得两船的运动响应.通过计算结果与高架索航行补给中两船运动响应的试验结果进行比较,吻合良好,说明文中的计算方法是可行的,在此基础上,对不同高架索恒定张力和不同浪向角条件下的接受船运动幅值响应进行计算并讨论.最后得出结论.