大噸位起重船剛柔耦合動態(tài)性能研究.pdf

1、大噸位深水起重船作為一種擁有超強起重能力和超高作業(yè)效率的海上作業(yè)系統(tǒng)，在深海平臺建造及海難事故打撈中得到了廣泛的應用。由于其具有起重噸位大、重心高、穩(wěn)性要求高等特點，加之其作業(yè)環(huán)境也隨水深的增加愈發(fā)惡劣，近年來，對大噸位起重船及其起吊系統(tǒng)的動態(tài)性能研究已成為國內外海工領域的研究熱點。本文建立起重船及其起吊系統(tǒng)的剛柔耦合模型，并對其在不同工況下的動態(tài)響應進行展開分析，具體研究內容表述如下：
　?。?）以Lagrange動力學方程為基

2、礎，根據(jù)大噸位起重船及其起吊系統(tǒng)的實際運動特點，推導整個剛柔耦合起重系統(tǒng)（包括剛性起重船和柔性起吊系統(tǒng)兩部分）的動力學模型及作用在起重系統(tǒng)上的外力，并結合本文的研究目的，將模型進行適當簡化；
　?。?）將對起重系統(tǒng)動態(tài)性能影響極為重要的柔性起吊系統(tǒng)進行分析，得到A形架和吊臂的固有頻率和振型。并對吊物系統(tǒng)在不同參數(shù)（如吊物重量、外部激勵頻率）下的動態(tài)響應特性進行探討。由分析結果（如當外部激勵頻率接近吊纜固有頻率時，單方向的面內激勵也

3、會激起面外角幅值的明顯增大等）可知，對起重船進行動態(tài)性能分析時，將起吊系統(tǒng)作為柔性單元處理的必要性；
　?。?）以“HYSY201”號起重船為計算實例，基于AQWA水動力分析軟件計算主船體六自由度RAOs、附加質量系數(shù)和輻射阻尼系數(shù)，得出起重船各自由度的固有周期，并將各頻率下的附加質量系數(shù)應用到整個剛柔耦合起重系統(tǒng)的動態(tài)響應分析中；
　　（4）應用ANSYS有限元分析軟件中的剛柔耦合模塊，完成起重船及其起吊系統(tǒng)的剛柔耦合模型