规则波作用下起重船的动力学分析

摘要

起重船是海洋工程建设的重要工程船舶，是港口船舶装卸作业、建港水工作业、桥梁建设等海洋开发的必备工具。为了更好的开发利用海洋资源，有必要进行相关设备的研究。大型起重船不仅拥有更大的起吊质量，也应能在更严苛的海洋环境下工作。起重船作业时受到海洋环境中风浪的作用，波浪外载、锚泊系统、吊物系统与船体将产生耦合，整个系统将产生复杂的非线性运动。为了避免起重船作业或调迁时发生事故，更好地了解起重船系统的运动特性，有必要对起重船系统的动力学响应进行分析。本文以ADAMS软件为平台，建立规则波作用下起重船动力学分析模型，并对其进行多种条件下的仿真，分析起重船系统的非线性动力学特性。
　　 本文应用三维造型软件完成了起重船主要结构件的建模和装配，并将模型数据导入ADAMS环境，在ADAMS/View中完成模型约束的定义。分析锚泊状态起重船在规则波作用下所受的外部载荷，推导波浪激励力及其他外部载荷的表达式，并在ADAMS/View中完成模型载荷的加载。最后，应用ADAMS软件进行了平面模型与三维模型的比较，分析不同离地起升速度下钢索拉力的变化，并在不同钢索长度、不同吊重质量、不同海况、不同遭遇浪向角、不同激励频率等情况下进行起重船系统运动的仿真比较，得到一些重要结论，可供起重船的设计和操纵提供参考。