船用起重机吊盘式减摇装置实验与仿真研究

发布时间：2017-12-01 20:16

  本文关键词：船用起重机吊盘式减摇装置实验与仿真研究

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【摘要】：船用起重机是一种用于海上起吊作业的特种机械,可用于舰船间物品补给、港口货物的装卸、水下救捞、海洋设备布放等。可见船用起重机的地位十分重要。但海上的特殊环境给船用起重机的作业带来了极大的挑战:一方面,由于海浪的波动,会引起船体本身的摇晃,产生横摇、纵摇、深沉等运动;另一方面,起重机在工作过程中自身的回转、起升、变幅等动作,另一方面,加上起吊重物的钢丝绳为柔性体,都会造成船用起重机在作业过程中吊装重物的摇摆。而吊重剧烈的摇摆可能损伤到货物和船只、降低工作效率,也可能伤及到工作人员。所以,研究如何减小起重机工作时吊重的摇摆有非常重要的意义。本文以此为研究内容,在前人工作的基础上,参考各类文献,与实际工作相结合,进行了一定的设计研究工作。具体的工作内容如下。以动力学为基础,将起重机看作机器人臂,运用拉格朗日法,推导出吊重的动力学方程。同时考虑到在海上作业时船舶会受到海浪影响,需建立海上规则波的波面运动方程。然后,研究分析现有船用起重机的类型,了解起重机的结构和工作原理。基于实验室现有的起重机,确定吊盘式减摇装置的设计方案,对起重机进行改造。完成改造后,进行减摇实验。通过进行实验和对实验结果进行,初步验证吊盘式减摇装置的减摇效果与方案的合理性和可行性。完成物理实验后,我们进一步搭建船用起重机虚拟样机来分析验证减摇装置。运用Solidworks建立起重机和吊重模型并导入ADAMS软件中,在ADAMS中进一步建立钢丝绳和减摇装置模型,完成虚拟样机模型的建立。基于该虚拟样机模型进行仿真,分析了在不同条件下的吊重的摇摆情况,得到吊重的空间运动轨迹曲线图。通过仿真结果,进一步证明了吊盘式防摇装置方案的正确性,并且运用虚拟样机模型更加接近实际情况。完成了减摇装置的物理实验和虚拟样机建模仿真后,通过对比分析实验和仿真的结果,证明了吊盘式减摇装置的合理性和可行性,并得出最终结论。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.43

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑世山;张亮有;符敢为;李明星;;基于虚拟样机ADAMS的钢丝绳建模及仿真[J];机械工程与自动化;2012年04期

2 王学林;尤心一;胡于进;;规则波作用下起重船吊重动力学仿真[J];中国机械工程;2010年09期

3 李爱平;蒋超平;刘雪梅;;以ADAMS为平台的钢丝绳动张力仿真分析[J];现代制造工程;2010年01期

4 马博军;方勇纯;刘先恩;王鹏程;;三维桥式吊车建模与仿真平台设计[J];系统仿真学报;2009年12期

5 李伟;胡相捧;;桥式起重机吊重摆动的参变振动模型[J];振动与冲击;2009年05期

6 田红亮;;非定长吊臂非定长系物绳固定旋转起重机的动力学模型[J];机械强度;2008年01期

7 任会礼;王学林;胡于进;李成刚;;起重船吊物系统动力响应仿真分析[J];系统仿真学报;2007年12期

8 高丙团;陈宏钧;张晓华;;龙门吊车系统的动力学建模[J];计算机仿真;2006年02期

9 董明晓;刘伟民;;回转塔式起重机动力学模型及时滞控制研究[J];应用基础与工程科学学报;2005年S1期

10 王伟,易建强,赵冬斌,刘殿通;基于滑模方法的桥式吊车系统的抗摆控制[J];控制与决策;2004年09期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 王相兵;工程机械臂系统结构动力学及特性研究[D];浙江大学;2014年

2 黄凯;起重机自适应智能防摆控制方法及其仿真研究[D];南京林业大学;2007年

3 徐延宁;虚拟样机建模技术与协同装配方法研究[D];山东大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李震震;船用起重机吊物波浪补偿控制研究[D];大连理工大学;2014年

2 徐磊;6吨船用起重机设计与分析[D];哈尔滨理工大学;2012年

3 汪娟娟;吊重作业起重船波浪中的运动响应[D];天津大学;2012年

4 王君凤;起重机吊摆系统的动力学分析与防摆控制研究[D];南京航空航天大学;2012年

5 冯立敏;船用吊艇架减摆机理建模与控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

6 刘全川;三自由度摇摆台方案设计与动力学分析[D];南京理工大学;2009年

7 吕宏松;起重船吊物系统动态特性分析及模型实验研究[D];华中科技大学;2009年

8 尤心一;规则波作用下起重船的动力学分析[D];华中科技大学;2009年

9 孙晋华;全回转起重船的实时运动仿真研究[D];大连理工大学;2008年

10 芮光六;起重船吊物系统的摆动分析及其控制研究[D];天津大学;2004年

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本文编号：1242312