全回转起重船压载水调拨方案优化研究

发布时间：2017-10-05 09:37

  本文关键词：全回转起重船压载水调拨方案优化研究

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【摘要】：起重船是海难救助、打捞工程及大型海上工程的重大关键装备。随着海上工程作业的复杂化和大型化,起重船向重型化、深海化和高效化方向发展,对其起吊能力、效率、稳定性和安全性等提出了更高的要求。压载系统及其压载水调拨是决定起重船海上作业效率和安全保障的关键问题。本文在分析全回转起重船施工过程中典型作业工况和运行特点后,建立了压载水调拨量优化模型。结合具体工程案例,进行优化求解,分析了压载水装载量及装载方式对调拨量优化结果的影响。主要研究内容包括:首先,分析了起重船施工过程中的主要工况及其运动方式。选取典型回转运动作为研究对象,以起重船回转起吊工作过程中压载水调拨量最小为优化目标,考虑船体施工过程中的稳性要求,压载舱装载极限以及初始配载方式等约束条件,建立了起重船压载水调拨量优化模型,为压载水调拨方案的优化奠定理论基础。其次,针对具体工程案例,采用优化算法获得压载水调拨优化方案,并与工程经验调拨方案进行对比分析。分析表明,优化方案压载水调拨量减少21%。此外,结合工程案例优化求解,系统分析了压载水配载方式及装载量对压载水调拨量的影响规律。分析结果表明:(1)当其它条件一定时,一定范围内较大的压载水总装载量可获得较小的调拨量;(2)相同条件下,压载水在首尾舱室的配载比例越高其调拨量越小;(3)压载水在调拨过程中,舱室压载水排空时会出现调拨量突变的状况。最后,以所建立的压载水调拨优化模型为核心,提出了起重船压载水调拨系统设计方案,为实现起重船压载系统自动化提供技术支持。在此基础上,结合起重船实例,对压载管路阀门遥控系统、压载泵遥控系统以及压载管路进行合理选型布置,设计出满足该起重船施工要求的压载调载系统。本文可为起重船在施工过程中选择合适的压载水调拨方案,构建起重船自动压载系统,提高起重船施工效率、降低能耗提供理论和技术支持。
【关键词】：起重船 压载系统 压载水调拨量优化 压载水调拨系统
【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】：U674.35
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 论文选题背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 国内外起重船发展现状10-12
• 1.2.2 起重船压载国内外研究现状12-16
• 1.3 本文研究意义16
• 1.4 本文研究内容及组织结构16-18
• 第2章 起重船压载水调拨量优化模型的建立18-32
• 2.1 起重船施工过程分析18-20
• 2.1.1 起重船垂直起吊施工18-19
• 2.1.2 起重船变幅起吊施工19
• 2.1.3 起重船回转起吊施工19-20
• 2.2 起重船压载系统及压载实现方式20-23
• 2.2.1 起重船压载系统20
• 2.2.2 起重船压载实现方式20-23
• 2.2.3 压载方式对比23
• 2.3 优化模型的建立23-31
• 2.3.1 优化设计概述23-24
• 2.3.2 优化变量的确定24
• 2.3.3 优化目标函数的建立24-25
• 2.3.4 优化模型约束条件的确定25-31
• 2.3.5 优化模型描述31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 压载水调拨量优化模型的求解与应用案例分析32-44
• 3.1 常用优化问题求解方法32
• 3.2 基于MATLAB的压载水调拨量优化模型求解32-35
• 3.2.1 优化函数的选择32-33
• 3.2.2 压载水调拨量优化计算流程33-35
• 3.3 压载水调拨案例优化分析35-40
• 3.3.1 基于优化模型的压载水调拨量计算35-37
• 3.3.2 工程经验设计方案压载水调拨量计算37-39
• 3.3.3 压载水调拨量计算结果对比分析39-40
• 3.4 压载水调拨量影响因素分析40-43
• 3.4.1 初始装载量对于调拨量的影响分析40-42
• 3.4.2 压载水配载方式对于调拨量的影响分析42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 起重船压载水调拨系统设计44-62
• 4.1 起重船压载水调拨系统设计方案44
• 4.2 监测测量系统44-52
• 4.2.1 起重机监测测量系统45-47
• 4.2.2 压载舱室水位测量系统47-50
• 4.2.3 船舶吃水监测系统50-52
• 4.3 压载设备控制系统52-54
• 4.3.1 压载管路阀门遥控系统52-54
• 4.3.2 压载水泵自动控制系统54
• 4.4 中央处理系统54
• 4.5 起重船压载调载系统设计54-61
• 4.5.1 压载调载形式选择55
• 4.5.2 压载泵的选择55-57
• 4.5.3 压载管系设计57-59
• 4.5.4 阀门装置选择59
• 4.5.5 压载泵压载及调载方案校核59-61
• 4.6 本章小结61-62
• 结论62-64
• 参考文献64-67
• 攻读学位期间公开发表论文67-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：976090