双电机恒张力控制系统

恒张力控制系统用于海上航行补给的高架索道张力控制及拖轮牵引缆的张力控制上。其目的是保持缆索张力的动态恒定,以免缆索断裂或相应装置受损。如图1所示,海上补给时,补给船与接受舰之间由高架索连接。由于风、浪等等原因,两舰时而分开,高架索张力增大,需放索补偿;时而两舰靠近,高架索张力减少,需收索补偿;这一收一放补偿,从而使高架索张力保持恒定。     

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。     

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。     

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。     

基于悬链线方程的海上横向补给高架索系统静力学分析

基于悬链线方程,建立考虑高架索长度和自重变化的海上横向补给高架索线形分析静力学模型,探讨高架索单位长度质量和张力大小等参数对高架索线形的影响,研究发现当高架索水平张力与补给品重量比值大于4时,高架索挠度很小,可以安全输运补给品。     

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.     

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。     

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。     

横向干货补给系统高架索的静力学分析

考虑挠曲对高架索索长的影响,利用微元法得到更为精确的高架索挠度表达式,将其进行二阶泰勒展开并代入悬挂点轨迹方程。重点研究补给过程中货物运输的安全性,通过数值计算发现补给过程中的落水危险点并不会发生在最大挠度处,而更接近接收端。探讨了高架索张力和补给距离对高架索静挠度的影响。     

张力腿平台系索响应研究

利用三维绕射理论计算平台主体波浪力 ,对张力腿平台的总体响应进行了分析研究。在此基础上 ,系索被模拟成一空间有限元结构 ,在系索的顶端施加平台的运动以及系索张力 ,对系索进行了极限响应分析和系索疲劳可靠性分析。在极限响应分析中 ,对系索分别进行了静力和动力分析。动力分析在频域内进行 ,得到了系索应力的传递函数 ,并对其进行长期预报得到极限工况下的系索应力。系索疲劳可靠性分析建立在系索频域响应的基础上。假设波浪载荷的长期分布是由 k个短期海况组成 ,且每一海况中的应力范围的短期分布服从 Rayleigh分布。利用系索的应力传递函数得到每个短期海况的应力谱。然后 ,采用 Miner线性累积损伤模型 ,对系索结构进行了疲劳可靠性分析 ,并考虑了平均应力的影响以及进行了雨流修正。     

海底电缆在敷设中的受力分析

探讨了海底电缆（海缆）在敷设过程中的受力情况,分析了作用在海缆上张力的性能、数值计算及其可控性,从而提出了以控制海缆的张力达到控制海缆敷设作业的思路。对海缆敷设作业有一定参考价值。     

后张混凝土梁预应力筋张拉顺序数值模拟及优化

基于混凝土材料的本构理论,采用有限元方法对后张预应力钢筋混凝土梁中的预应力筋的张拉进行了仿真模拟。提出了两种不同的张拉顺序方案,并将两种方案对梁应力和变形的影响进行了比较,进行了张拉顺序的优化。     

Response-based analysis for Tension Leg Platform

The typical industry practice for Tension Leg Platform (TLP) design focuses on a conventional short-term design recipe, which assumes that an N-year design environment leads to an N-year response. In the response-based design method, the TLP is designed to withstand N-year responses rather than respond to N-year environmental conditions. In this paper, we present an overview and a general procedure for the response-based design method and use a case study to compare the critical TLP responses between the two methods. The results of our comparison show that the conventional short-term design method often contains an element of conservatism and that the response-based design method can reduce the design conditions and thereby achieve cost savings.     

岸边集装箱装卸桥前伸臂双拉杆拉点的优化设计

在岸边集装箱装卸桥上，采用双拉杆支撑的前伸臂是一种超静定结构，对于这种超静定结构，通过合理地选择双拉杆拉点的位置，可以使得前伸臂上由拉点所分隔的最大应力值相接近，这样，前伸臂上的各段就能充分发挥其自身的作用。由此所获得的各段截面尺寸也应该是较为合理的。基于这一指导思想，本文提出了以追求前伸臂上各段中的最大应力值尽可能相接近为目标的优化设计方法。     

纤维金属混杂层合板拉伸强度分析

基于经典层合板理论的分析方法,对纤维金属混杂层合板的理论解进行扩展,并利用有限元对纤维金属混杂对称铺设层合板进行数值分析,与单向拉伸条件下的试验值比较,认为有限元计算能满足工程计算的要求;同时着重讨论了铺层方式、金属层厚度以及金属层材料属性对拉伸强度的影响,为大型复杂结构的有限元分析提供有益的参考.     

新型刚性斜拉杆的施工

从斜拦杆施工工艺流程、锚具安装、钢绞线下线、穿索、张拉、调索、压浆等方面介绍新型刚性斜拉杆的施工。     

附加悬块锚链结构的受力分析

提出一种新型锚链结构——附加悬块锚链结构,用程序试算法确定每段锚链的长度,从而确定附加悬块锚链的受力特性,并且再次用试算法求出了在给定位移下的锚链恢复力。     

光纤绕制系统稳定张力控制策略研究

针对光纤绕制特点,介绍了一种基于稳定张力的绕制系统,通过对仿真结果分析,结合系统工作原理提出基于收线速度控制优化的策略;同时,通过控制相关机构的动作对绕制中引入的系统误差进行补偿,实现绕制过程中张力的稳定控制,从而形成系统协同工作的控制策略;实践表明,控制策略有效、相关控制参数达到或优于系统设计要求.     

FDPSO张力系统的非线性动力分析

根据浮式钻井生产储油系统(FDPSO)的概念设计,建立了张力系统的非线性耦合振动控制方程,同时考虑横向流产生的涡街作用和轴向的张力变化引起的参数激励,揭示了张力系统的耦合振动规律。采用数值方法进行求解,根据算例中的两种不同工况分析了张力系统的动力特性,结果表明这种张力系统设计具有一定的位移补偿效果,但在设计时一定要避免发生共振现象;并分析了非线性耦合效应对计算结果的影响,当立管的长径比l/D较大时,建议采用非线性模型。     

张力腿平台的环境荷载及响应

通过对张力腿平台的资料分析和案例模拟研究，概括了张力腿平台的环境荷载，探讨了平均环境荷载、波频荷载、低频荷载和高频荷载对张力腿平台运动的影响，分析了张力腿平台的运动特点，介绍了环境荷载与平台响应计算中所涉及到的关键因素以及世界上通用的设计规范，提出了开展我国深水海域开发研究的建议。