绞吸挖泥船吸扬系统匹配优化设计

绞吸式挖泥船施工土质条件复杂,挖泥船操作人员往往无法选择正确的吸扬系统施工参数与之匹配,导致能耗高,产量低等问题。本文针对该问题,建立泥泵管线输送数学模型,提出了工况点自适应调整逻辑算法,开发了以土方量和比能耗为优化目标的最佳工况点寻优软件,可在对应施工条件下,实现了泥泵管线系统的动态寻优,对现场施工具有实际的指导意义。     

绞吸式挖泥船产量优化研究*

在总结绞吸式挖泥船产量影响因素的基础上,通过分析绞吸式挖泥船实际作业的大量数据,探讨了一种施工经验与施工数据分析相结合的产量优化方法。经过实际工程检验,该方法具有较大的应用价值。     

绞吸式挖泥船波浪载荷及横向强度直接计算

为了优化绞吸式挖泥船船型的设计,提高绞吸式挖泥船的设计质量和效率,以一艘124 m绞吸式挖泥船为研究对象,根据三维势流理论,采用SESAM软件系统对其波浪载荷进行直接计算,并与中国船级社《国内航行海船建造规范》(以下简称"规范")的计算值进行比较;采用MSC.patran/nastran软件进行泥舱横向强度有限元直接计算分析,对横向强度进行校核,确认合理的符合绞吸式挖泥船船型特点的波浪载荷、关键结构控制区域以及装载工况,为优化设计、提高设计质量和效率提供依据。     

绞吸式挖泥船疏浚作业仿真训练器的研制

绞吸式挖泥船疏浚作业仿真训练器以国产“1750m^3/h绞吸式挖泥船”为仿真母型船，设计，制造出与母型船架驶室内相似的操纵盘台，并采用多种先进的建模技术，建立起系统工作模型，使其能模拟实船的运行工况，有助于受训练者疏浚作业的原理及作业方法，学会对疏浚施工进行优化。     

利用计算机设算绞吸式挖泥船施工工况

该文分析确认泥泵特性曲线和管路特性曲线均为二次方程曲线，介绍部分管路清水摩阻系数和将实测的泥泵特性曲线化算为很接近的二次方程式，提出对绞吸式挖泥船不同管径输送不同土质不同浓度可采用的施工流速，介绍利用计算机设算绞吸挖泥船施工工况的计算程序功能模块和工况设计模块的程序框图，并举例设算绘制一挖泥船施工工况的结果。     

绞吸挖泥船吸扬系统数字仿真匹配计算

针对绞吸式挖泥船吸扬系统匹配选型不佳和产量预测不准等问题,利用数字仿真建模技术重构绞吸挖泥船吸扬系统的镜像数字模型。针对不同的绞吸挖泥船,通过调整模型参数可求解得到与之相对应的各子系统数字模型。在绞刀及其驱动系统中定量分析了绞刀转速、横移速度和吸口流速与泥浆比重的关系;在泥泵与管路系统中根据相似定律构建了泥泵-管路模型,研究了不同土质和泥浆浓度对泥泵扬程的影响,并求解预测出不同管道流速下的施工最佳工况点。将仿真系统应用到实验室小型疏浚平台上进行试验验证,试验结果显示数字系统能准确预测施工动态参数和产量,并能提前为施工策略提供指导性建议。     

基于大数据的绞吸挖泥船参数自主寻优方案设计

绞吸挖泥船的施工过程非常复杂,具有较多的不确定性和随机性。针对绞吸挖泥船生产过程中疏浚产量受施工环境影响较多、稳定性不足、生产率不高的问题,以绞吸挖泥船传输管道中的泥浆为研究对象,分析挖泥施工的特性与影响因素,将疏浚工程历史大数据进行预处理,比较T-S模型和历史数据最近邻的两种不同的流量预测方案,采用偏差反馈控制器进行基于大数据的施工参数自主寻优。结果表明：由于数据进行了预处理,第2种流量预测方案准确率更高;按寻优参数进行反馈控制调节的流量比原始流量更高。     

绞吸船施工效率影响因素分析

绞吸式挖泥船具有一次性完成挖泥、输送、排出等疏浚工序的特点,因此特点,其施工效率受到整个工序流程的影响,施工管理流程长,影响施工效率的因素多。本文通过对绞吸式挖泥船施工过程中相关数据的收集和对比分析,研究影响绞吸船施工效率的主要因素,为加强绞吸船管理水平,提高绞吸船施工效率、和梳理绞吸船施工成本分析等提供参考。     

基于预测控制的绞吸挖泥船横移过程控制系统设计

绞吸式挖泥船正朝着自动化、智能化方向发展,成为土地复垦和港口开发的重要设备。如何控制横移速度确保输出泥浆浓度稳定是当前的研究热点。挖泥船作业过程中的泥浆浓度受土质、环境、工况等复杂因素影响,其控制过程难以用较精确的数学模型描述。本文针对绞吸挖泥船的实船采集数据,以挖泥船横移速度作为输入,以泥浆浓度作为输出,采用线性回归算法建立挖泥船横移过程的控制模型,并将该模型应用于子空间辨识预测控制器的设计中。在进行绞吸式挖泥船横移控制系统仿真中,仿真结果表明在控制量有约束的条件下,所设计的横移过程控制器在合适的参数下能够使系统快速稳定到目标浓度。从而,保证泥浆浓度的稳定输出,达到提高挖泥船作业效率的目标。     

绞吸挖泥船施工受波浪作用研究

绞吸挖泥船在风浪较大的环境施工时,风浪对绞吸挖泥船施工影响较大,严重时会造成钢桩断裂等安全事故。目前的主要措施是根据气象情况及时避风,但波浪对绞吸挖泥船施工的影响一直没有办法定量评估。采用AQWA软件对波浪力进行计算,再把作用力传递到船体和钢桩上,利用有限元软件计算钢桩的承载能力。研究结果表明,"电天牛"系列绞吸挖泥船在波高为1 m,波的频率为0.167 Hz的波浪条件下能正常施工,但钢桩在此波浪条件下的受力接近安全许用应力,因此当波高或周期再增大时,应考虑停止施工。     

疏浚船舶施工监测与模糊智能辅助决策研究

分析了绞吸挖泥船施工原理及工况计算模型,提出将Lonworks现场总线技术和模糊决策原理结合用于绞吸挖泥船施工过程的实时监控和辅助决策.重点阐述监测子系统和决策子系统设计方法及其软件结构、模糊辅助决策基本算法以及该算法的应用实例.     

疏浚船舶施工监测与模糊智能辅助决策研究

分析了绞吸挖泥船施工原理及工况计算模型，提出将Lonworks现场总线技术和模糊决策原理结合用于绞吸挖泥船施工过程的实时监控和辅助决策。重点阐述监测子系统和决策子系统设计方法及其软件结构、模糊辅助决策基本算法以及该算法的应用实例。     

三缆定位控制系统的实现

"三缆定位"为绞吸式挖泥船的定位方式之一,比起"钢桩定位"方式,它更适合大挖深、大风浪等恶劣工况,但其原理上更复杂,对技术要求更高."三缆定位"主要通过绞吸式挖泥船尾部的三根定位钢缆来给船舶定位.众所周知,绞吸挖泥船的施工精度,主要由船舶的定位精度来决定,所以,一个准确高效的"三缆定位"算法将是系统设计的核心.通过对"三缆定位"控制原理及过程的描述,最终实现了绞吸式挖泥船的"三缆定位".     

绞吸式挖泥船桥架起吊系统强度设计分析

运用MSC/Patran/Nastran分析软件,对绞吸式挖泥船桥架起吊系统进行了结构强度分析。2000m3/h的绞吸式挖泥船桥架起吊系统包括A字架和吊架,通过计算分析,得出A字架和吊架在各个工况下的应力分布和变形结果。     

大型非自航绞吸挖泥船锚泊能力分析方法

针对大型非自航绞吸挖泥船的防台问题,建立了绞吸挖泥船的水动力模型,采用准静力分析法和时域动力分析法分别计算不同工况下绞吸挖泥船的锚链波频张力和锚链最大张力。对比两种方法的计算结果,科学地评估绞吸挖泥船的系泊承载能力。结果显示,准静力分析法和时域动力分析法都可以较好地用于绞吸挖泥船系泊能力的计算,绞吸挖泥船所配备锚链和锚可满足15级台风下的防台定位需求,保证该锚泊定位安全。     

绞吸式挖泥船长排距坚硬土质工况下施工技术研究

在国内外沿海城市大规模的填海造陆的形势下,绞吸式挖泥船在疏浚回填陆域形成工程施工中发挥着中坚作用。结合达曼纳西姆疏浚回填工程,对绞吸式挖泥船在长排距下挖吹密实砂土和稍强岩石工程中的施工管理进行分析和探讨,为此工况条件下施工积累经验和类似工程提供参考。     

绞吸式挖泥船在航道疏浚施工中的应用及优化研究

绞吸式挖泥船在航道疏浚施工中具有效率高、易操作、经济等优点,被广泛应用于河道疏浚和维护中,在提升航道通行能力、保障航道运输安全方面发挥了积极作用。本文在对绞吸式挖泥船航道疏浚相关理论概述基础上,从施工工艺、排泥管线布设、开挖模式等三方面提出了优化举措,并就提升疏浚施工质量进行了深入探讨,对研究绞吸式挖泥船在航道疏浚施工中的相关应用具有参考价值。     

绞吸挖泥船抗风能力研究

绞吸式挖泥船在远海施工常常面临恶劣的环境条件,研究利用现场实际情况提高船舶的抗风能力至关重要。以绞吸式挖泥船"天凯"为研究对象,通过对环境力的分析,包括风、海流、波浪等环境因素,研究船舶在各种环境条件下受力情况,对船舶锚机建立物理模型进行数值模拟,提出锚机座改进方案,提高了船舶的抗风能力,提出船舶外海抗风方案,提高了船舶外海施工适应性和安全性。     

绞吸式挖泥船的拖航计算

本文通过实例计算,介绍了绞吸式挖泥船在拖航中的阻力、稳性计算方法。通过对拖航阻力的估算从而选择合适的拖轮,不仅适用于绞吸式挖泥船,也为其他工程船拖航计算提供了参考。     

提高绞吸式挖泥船施工能效的探讨

根据多年现场疏浚施工管理经验,从调整土质开挖厚度、完善施工工艺、科学布设挖泥管线等方面提出多种提高绞吸式挖泥船施工能效的方法.实践表明,这些方法的运用降低了绞吸船式挖泥船施工的成本,节约了能耗,取得了很好的经济效益.