海上船艉跳板移动质量激励下的动态响应研究
发布时间：2021-12-16 12:42
本文以海上移动质量过驳时的安全控制研究课题为背景,利用滚装船、半潜船搭建海上移动式过驳系统,以滚装船船艉跳板为连接,将船内车辆过驳至半潜船,以滚装船的船艉跳板为研究对象,三级海况下,以移动质量激励的船艉跳板动态响应为核心研究内容,采用理论与数值分析结合的技术路线,分析船艉跳板的振动响应,对影响过驳的关键参数进行讨论,为海上移动质量过驳系统的搭建和跳板设计提供一定的参考。主要研究内容和结论如下:（1）基于薄板的横向振动理论和基尔霍夫板（Kirchhoff）假设,建立船艉跳板自由振动与强迫振动的振动微分方程。结合有限元法推导移动载荷与矩形板的力学耦合模型、几何耦合模型,得到移动质量激励下船艉跳板控制方程的求解方法。（2）过驳系统采用横向并靠布局,系统简化为垂荡、纵摇、横摇的三自由度系统。船艉跳板看作具有四个节点接触的薄板,长15米,材料采用CCS-AH36钢。首先,结合模态分析原理实现仿真计算,得到船艉跳板前六阶固有频率在6.4-29.8Hz之间。此外,结合结构动力学建立跳板二阶响应系统,三级海况下,将并靠在波浪中的两船水动力响应结果转化为船艉跳板的约束位移谱。对船艉跳板进行响应谱分析,得...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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?海上船艉跳板移动质量激励下的动态响应研究???船艉跳板与半潜船呈４５°搭载，搭接在半潜船船中位置，船艉跳板比半潜船主甲板高??０．１米，过驳时滚装船内车辆驶上半潜船。??图３．１过驳系统俯视示意图?图３．?２过驳系统整体示意图??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｏｐ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ?Ｆｉｇ．?３．２?Ｅｎｔｉｒｅｔｙ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ??３．?１．２运动坐标系??过驳系统的运动坐标系包括：滚装船的运动坐标系、半潜船的运动坐标系、船艉跳??板的运动坐标系，共３个发生运动的区域，通过两级坐标系关联，关系如图３．３所示。??两级坐标系系统均采用笛卡尔坐标系。??｜丨－级坐标系｜?＿＾坐标系一??ｉ＿＿????＿ｉ??????????????滚装船坐标系?半缉船坐标系船艉跳板坐标系??一?？、?ＯｉＸＪＡ?〇２Ｘｚｙ２ｚ２??〇入丫石??图３．?３过驳系统坐标关系??Ｆｉｇ．?３．３?Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ??第一级为大地坐标系ＯＸＹＺ，设置于静水面上，原点Ｏ设于半潜船船尾。??－３０?－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]混合边界约束多层矩形薄板的自由振动解析解研究[J]. 王春玲,赵鲁珂,刘韡. 应用力学学报. 2020(01)
[2]基于ANSYS Workbench的不同截面梁板结构地震响应谱分析[J]. 洪成铖,王越. 建筑安全. 2019(07)
[3]基于Ansys的桥梁伸缩装置瞬态动力学分析[J]. 盛亚鸣,王少华,张露. 起重运输机械. 2018(09)
[4]大型艉跳板铰链对中及其测量技术研究[J]. 黄中坚,黄云峰,杨立志,王辉. 船舶与海洋工程. 2017(01)
[5]基于ANSYS Workbench的某通信发射塔模态及地震响应谱分析[J]. 张永伟,康兴无. 兵器装备工程学报. 2016(11)
[6]客滚船跳板结构设计及有限元分析[J]. 尉宁,孙海晓. 船舶设计通讯. 2015(S2)
[7]四边固支矩形薄板固有振动的理论计算和有限元分析[J]. 黄东,翁建生,曹璐. 现代机械. 2015(03)
[8]基于Isight/Nastran的车渡船跳板结构优化设计[J]. 郑锡超,尹群,陈国祥,张健. 舰船科学技术. 2011(09)
[9]重装备岸海转运保障技术与发展[J]. 蒋凯辉,韩爽. 国防交通工程与技术. 2010(01)
[10]公路桥梁与车辆耦合振动研究现状与发展趋势[J]. 李小珍,张黎明,张洁. 工程力学. 2008(03)
博士论文
[1]移动质量激励梁振动主动控制研究[D]. 胡红生.南京理工大学 2005
硕士论文
[1]波浪中船舶阻力与两船耦合运动特性分析[D]. 聂聃.大连海事大学 2019
[2]矩形薄板在周期性荷载作用下的动力响应研究[D]. 任帅.青岛理工大学 2018
[3]移动荷载下弹性半空间地基上矩形板的动力响应解析研究[D]. 黄必成.西安建筑科技大学 2015
[4]车辆与路面相互作用系统动力学理论与仿真研究[D]. 李树志.湖南大学 2015
[5]移动体系与结构相互作用分析及ANSYS实现[D]. 陈一铂.石家庄铁道大学 2015
[6]基于正交法的三体船侧体典型构型与布局优化方案研究[D]. 张雷.大连海事大学 2015
[7]重载车辆条件下的车路耦合动力分析模型和车路相互作用分析[D]. 史石荣.重庆交通大学 2012
本文编号：3538156
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．?１船艉跳板几何示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｒａｍｐ??－１７?－??
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?海上船艉跳板移动质量激励下的动态响应研究???船艉跳板与半潜船呈４５°搭载，搭接在半潜船船中位置，船艉跳板比半潜船主甲板高??０．１米，过驳时滚装船内车辆驶上半潜船。??图３．１过驳系统俯视示意图?图３．?２过驳系统整体示意图??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｏｐ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ?Ｆｉｇ．?３．２?Ｅｎｔｉｒｅｔｙ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ??３．?１．２运动坐标系??过驳系统的运动坐标系包括：滚装船的运动坐标系、半潜船的运动坐标系、船艉跳??板的运动坐标系，共３个发生运动的区域，通过两级坐标系关联，关系如图３．３所示。??两级坐标系系统均采用笛卡尔坐标系。??｜丨－级坐标系｜?＿＾坐标系一??ｉ＿＿????＿ｉ??????????????滚装船坐标系?半缉船坐标系船艉跳板坐标系??一?？、?ＯｉＸＪＡ?〇２Ｘｚｙ２ｚ２??〇入丫石??图３．?３过驳系统坐标关系??Ｆｉｇ．?３．３?Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ??第一级为大地坐标系ＯＸＹＺ，设置于静水面上，原点Ｏ设于半潜船船尾。??－３０?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合边界约束多层矩形薄板的自由振动解析解研究[J]. 王春玲,赵鲁珂,刘韡. 应用力学学报. 2020(01)
[2]基于ANSYS Workbench的不同截面梁板结构地震响应谱分析[J]. 洪成铖,王越. 建筑安全. 2019(07)
[3]基于Ansys的桥梁伸缩装置瞬态动力学分析[J]. 盛亚鸣,王少华,张露. 起重运输机械. 2018(09)
[4]大型艉跳板铰链对中及其测量技术研究[J]. 黄中坚,黄云峰,杨立志,王辉. 船舶与海洋工程. 2017(01)
[5]基于ANSYS Workbench的某通信发射塔模态及地震响应谱分析[J]. 张永伟,康兴无. 兵器装备工程学报. 2016(11)
[6]客滚船跳板结构设计及有限元分析[J]. 尉宁,孙海晓. 船舶设计通讯. 2015(S2)
[7]四边固支矩形薄板固有振动的理论计算和有限元分析[J]. 黄东,翁建生,曹璐. 现代机械. 2015(03)
[8]基于Isight/Nastran的车渡船跳板结构优化设计[J]. 郑锡超,尹群,陈国祥,张健. 舰船科学技术. 2011(09)
[9]重装备岸海转运保障技术与发展[J]. 蒋凯辉,韩爽. 国防交通工程与技术. 2010(01)
[10]公路桥梁与车辆耦合振动研究现状与发展趋势[J]. 李小珍,张黎明,张洁. 工程力学. 2008(03)
博士论文
[1]移动质量激励梁振动主动控制研究[D]. 胡红生.南京理工大学 2005
硕士论文
[1]波浪中船舶阻力与两船耦合运动特性分析[D]. 聂聃.大连海事大学 2019
[2]矩形薄板在周期性荷载作用下的动力响应研究[D]. 任帅.青岛理工大学 2018
[3]移动荷载下弹性半空间地基上矩形板的动力响应解析研究[D]. 黄必成.西安建筑科技大学 2015
[4]车辆与路面相互作用系统动力学理论与仿真研究[D]. 李树志.湖南大学 2015
[5]移动体系与结构相互作用分析及ANSYS实现[D]. 陈一铂.石家庄铁道大学 2015
[6]基于正交法的三体船侧体典型构型与布局优化方案研究[D]. 张雷.大连海事大学 2015
[7]重载车辆条件下的车路耦合动力分析模型和车路相互作用分析[D]. 史石荣.重庆交通大学 2012
本文编号：3538156
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