大件货物顶升平移系统卸船技术的研究

摘要

随着世界经济的发展和经济的全球化，许多制造业基地从发达国家向发展中国家转移，大型项目的投资日益增长，这种大型的工程设备、建设用设备只能通过水运完成。由于这类货物的超大、超重、形状不规则等特点，使传统的吊装吊卸变得困难，而且在装运的过程中也出现了不少的问题，同时也由于港口吊装设备等条件的限制，使大件货物的吊装难以实现。因此，大件货物顶升平移工作系统应运而生，但由于大件货物的尺寸和重量大的特点，使其在平移卸船中对船舶的浮态和稳性影响都比较大，因此在大件货物平移卸船过程中如何控制船舶的浮态以保证安全作业就显得尤为重要。 目前大件货物卸船事故时有发生，如何针对大件货物平移卸船运输制定合理的方案，并通过压载水的调节来控制作业过程中船舶的浮态与稳性引起航运界的广泛关注。本文针对大件货物平移卸船过程中出现的以上问题进行了研究。主要内容如下： 1)对大件货物顶升平移工作系统的组成以及工作原理进行了详细分析。 2)在研究大件货物平移卸船过程中驳船的载荷变化以及船舶静力学理论的基础上，结合工作系统自身作业特点，建立驳船压载水调节模型，并对平移卸船过程驳船压载水舱的分配和压载水调载进行了优化分析，建立了优化模型，以确保在大件货物平移卸船过程中驳船具有足够的稳性，该模型具有通用性。 3)针对不同的工况，大件货物顶升平移系统有不同船舶的作业方案，特开发大件货物平移卸船作业决策系统，该系统在windows操作系统中用VB开发编写，主要分为工况信息管理模块、组合梁方案设计模块、挠度计算与支点布置模块、装卸工艺设计模块、过程模拟模块、系统设备管理模块等，以提高系统作业的管理水平。 4)采用OpenGL技术建立三维场景，直观清楚地展现不同工况下的大件货物平移卸船过程中的动态时空变化关系，实现大件货物卸船过程的可视化，显示目标系统在任意时刻的运动状态。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1大件货物综述

1.1.1大件货物市场及运输现状

1.1.2大件货物定义

1.1.3大件货物的分类

1.1.4大件运输船分类

1.2大件运输驳船的选择

1.2.1大件货物运输驳船的一般特点

1.2.2选择大件运输驳船的一般要求

1.3论文研究的目的及其意义

1.4论文的来源及主要工作

第2章大件货物顶升平移系统的组成及工作原理

2.1系统总体构架

2.1.1技术指标

2.1.2系统作业指导思想

2.1.3系统作业原则

2.1.4系统作业过程

2.1.5系统总体结构

2.1.6系统总体框图

2.2同步顶升子系统

2.3水平移动子系统

2.3.1工作原理

2.3.2主要部分受力分析与计算

2.3.3轨道和载重小车

2.3.4水平移动液压系统

2.3.5梁的结构与计算

2.4控制子系统

2.5本章小结

第3章 平移卸船的船舶静力学理论研究

3.1船舶的浮性

3.1.1浮性概述

3.1.2船舶浮性一般计算方法

3.2船舶的稳性

3.2.1稳性概述

3.2.2船舶初稳性的表示和计算

3.2.3船舶稳性的校核

3.3平移卸船过程船舶的浮态和稳性

3.3.1载荷纵向移动对船舶浮态的影响

3.3.2载荷纵向移动对船舶初稳性的影响

3.4本章小结

第4章平移卸船压载水调载建模及优化

4.1平移卸船压载水调载建模

4.1.1建模的坐标系定义及转换

4.1.2压载水调载计算模型

4.2卸船过程调载优化

4.2.1问题的描述

4.2.2目标函数

4.2.3约束条件

4.2.4问题的转化

4.2.5求解策略

4.3本章小结

第5章 基于OPENGL的平移卸船可视化建模

5.1 OpenGL介绍

5.1.1 OpenGL特点

5.1.2 OpenGL的基本功能

5.1.3 OpenGL运行机制

5.1.4 openGL工作流程

5.1.5 OpenGL图形的操作顺序

5.2 OpenGL初始化

5.2.1描述象素格式

5.2.2选择和设置像素格式

5.2.3建立绘图描述表

5.3基于OpenGL的平移卸船可视化建模

5.3.1驳船和大件货物的几何建模

5.3.2模型的运动控制

5.4本章小结

第6章卸船作业决策系统设计与实现

6.1系统开发原则及目标

6.2系统开发模式与思路

6.2.1面向对象的软件开发模式

6.2.2系统开发思路

6.3系统总体结构设计

6.4数据库建立及应用

6.4.1数据输入

6.4.2数据结构

6.5系统功能开发及实现

6.5.1运况信息管理模块

6.5.2梁组合方案设计模块

6.5.3装卸工艺设计模块

6.5.4过程模拟

6.5.5系统设备管理

第7章总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位论文期间发表论文的情况

攻读硕士学位论文期间参加科研项目的情况