海运集装箱桥式起重机主动力计算与分析

海运集装箱桥式起重机主动力计算与分析

一、集装箱桥吊海上运输主动力计算分析(论文文献综述)

彭轶文[1](2019)在《基于电涡流非线性能量阱的起重船吊钩摆振控制》文中研究说明吊钩是船用起重机上配备的工程搬运设备,被广泛应用于桥梁结构施工作业。然而,由于受到复杂海况下的波浪荷载、风荷载等激励的作用,吊钩不可避免地发生摆振,易与周围物体发生碰撞,极大地影响起重机工作效率以及人员作业安全。传统吊钩摆振控制的方法主要是采用机械式或机械电子式吊钩减摆系统,此方案结构复杂,且对吊钩整体改装较大,故实用性较差。本文在前人的研究基础上,根据结构减振理论,将电涡流阻尼的概念与轨道型非线性能量阱(NES)结合起来,提出了一种新型的电涡流轨道型NES(ETNES),并应用于起重船吊钩的摆振控制。本文通过缩尺实验、理论分析及数值模拟,对所提出的ETNES减摆性能进行了一系列研究,主要完成工作如下:(1)基于某位于马尔代夫跨海大桥起重船的实际吊钩参数,利用ANSYS建立吊钩模型,分析其在实测波下动力响应;设计并制作了摆长达2m的吊钩缩尺模型和新型ETNES装置;以自由振动与简谐激励作为实验工况,进行了一系列基于ETNES的吊钩减摆实验。通过更换配重板、调整电涡流磁场强度,分别测试了不同质量比、阻尼参数的ETNES对吊钩摆振的控制性能。(2)通过拉格朗日法推导了吊钩-ETNES在各工况下的运动方程,使用龙格库塔法完成了方程的求解;计算了在各工况下吊钩加速度、倾角等运动参数的时程结果,综合验证了ETNES的吊钩减摆性能。通过一系列的参数分析,确定了ETNES的质量比、阻尼参数和初始位置等参数对其吊钩减摆性能的影响,并与实验结果进行了对比,提出了ETNES的参数优化方法。本文通过缩尺模型实验和数值模拟对比,结果表明在进行参数优化的前提下,ETNES对吊钩摆角和加速度的控制效果均能达到30%以上,为以后吊钩减摆控制提供了一种新的研究思路。

王若琦,兰培真[2](2018)在《海上重大件货物受风力影响研究》文中研究指明为了快速确定海上重大件货物的受风力大小及其影响,根据海上重大件货物受风力计算的特点和CSS(code of safe practice for cargo stowage and securing)规则,将海上重大件货物进行分类。应用中国船级社(CCS)规范、挪威船级社(DNV)规范和Blendermann方法,对船公司常见的重大件货物进行受风力计算。研究结果表明,CCS规范和DNV规范更适用于外形平整规则的重大件货物受风力计算,而其他不规则的重大件货物则可优先考虑应用Blendermann方法进行受风力计算。

张玉[3](2009)在《臂桥架起重机防摇系统研究》文中进行了进一步梳理臂桥架起重机,是对门座起重机变幅系统改造的一种新型集装箱岸边起重机,它具有装卸效率高,工作范围大等优点。在臂桥架起重机的研制过程中,除进行其变幅系统的优化设计、运行小车的运动过程的计算和仿真,金属结构优化设计外,如何减少和防止集装箱在变幅机构制动时摇摆,是臂桥架起重机研制中的一个突出问题,起重机在变幅过程中的集装箱由于惯性而产生的货物摇摆问题直接影响影响起重机的装卸效率。臂桥架起重机的小车运动规律相比常见岸边集装箱起重机有很大不同,特别是变幅速度较高和小幅度时摆长较大,因此有必要对臂桥架起重机防摇系统进行深入的分析研究。本文针对据臂桥架集装箱起重机的设计特点,以及臂桥架集装箱起重机变幅系统的运行规律,在分析小车的运行规律的前提下,依据电子防摇和机械防摇的机理,确定对应于臂桥架集装箱起重机可行的防摇系统方案,并对小车货物系统在采取了防摇措施的情况下进行动力学分析和耗能减摇计算。在MATLAB仿真环境下上进行半实物研究,最后对防摇系统在三维CAD软件中建模,并在ADAMS平台中进行防摇性能描述,进一步验证之前的理论分析结果。(1)建立控制小车的速度能够一定程度地减少吊重的摆幅模型,该模型反映出对减摇有一定的效果,但对装卸效率有所影响。(2)提出一种基于阻尼耗能的防摇方法,该方法增加集装箱自动吊具上滑轮的相对运动,增加系统阻尼,从而降低吊具系统摆幅,减少衰减时间。(3)针对新型防摇装置,利用拉格朗日方程建立小车吊重系统的动力学模型。并利用MATLAB软件对实际系统进行仿真计算,确定减摇过程中的运动规律和摆幅衰减效果。(4)在ADAMS的基础上,对小车吊重系统进行描述和仿真,进一步验证了本文所采取的防摇方案的可行性和有效性。

廖建清[4](2003)在《集装箱桥吊海上运输主动力计算分析》文中进行了进一步梳理应用IMO《货物系固手册编制指南》的编制原理,结合集装箱桥吊海上运输实践,推导出集装箱桥吊海上运输过程中整体及重要部位受力分析公式.

王澄[5](2021)在《不同风况下港口起重机风致响应研究》文中提出随着国内进出口贸易规模的不断扩大,港口吊装机械逐渐向大型高效化发展,为了保证这种大型起重机在日常工作中的安全可靠,需要研究不同外界载荷作用在起重机上,分析其对结构的影响。从港口临海、天气条件复杂这种工作环境考虑,风载荷是对起重机结构稳定性影响最大的外界载荷,因此研究不同风况下起重机结构的风致响应,并将其应用于起重机结构设计以及港口机械设备的防风,具有很切实的工程意义。本文选择单臂架门座式起重机作为结构风响应研究对象,借助数值风洞实验和流固耦合计算,对起重机进行不同风载作用下的响应分析,得到流场中各参数的分布规律和结构的力学特性。主要研究内容如下:1.简要介绍了自然风的基本特性,根据起重机所处的实际风场特性,确定数值流场的湍流模型选用SST k-ω型。并对常用的脉动风功率谱和风速模拟方法进行具体分析,最终通过使用谐波叠加法对kaimal风谱进行随机过程模拟来获得脉动风速。2.建立简化的起重机三维模型,选择合适的边界条件,搭建外流场的数值风洞模型。介绍了《起重机设计规范》(以下简称为《规范》)中的风载荷计算理论,并计算最大工作状态风速下,作用在起重机上的理论风载荷值。3.进行平均风作用下起重机的流场仿真和流固耦合计算,得到风载荷从不同风向角作用到起重机上时,每个流场的压强、风速分布规律,以及结构的变形、应力响应,并与理论风载荷值进行比对。分析结果显示:随着风向角的增加,结构的变形、应力响应呈现先增后减的趋势;臂架前端变形最大,桁架杆两端连接处所受应力最大;在90°风向角时,起重机受风载影响下的结构变形最大;仿真计算结果与理论公式计算结果的相关系数为0.992,表明用数值仿真方法计算所得起重机风致响应结果可靠。4.进行脉动风作用下起重机的结构瞬态动力分析,得到两种风速下,起重机结构的应力、变形和顺风向速度的时程响应结果。并根据《规范》中将风载荷按静态载荷处理,对起重机进行相应工况下的静力学分析,对比两种计算结果可以发现:静载处理方式会忽略了脉动风的振动增幅作用,不能切实反应出结构在脉动风作用下的风振响应。而在真实的脉动风作用时,结构会产生不同方向的抖振,并且风速越大结构在顺风向的振动现象越激烈。

二、集装箱桥吊海上运输主动力计算分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、集装箱桥吊海上运输主动力计算分析(论文提纲范文)

(1)基于电涡流非线性能量阱的起重船吊钩摆振控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 结构减振控制方法
    1.3 吊钩减振技术的研究现状
    1.4 与本研究相关被动减振装置的研究现状
    1.5 ETNES相关研究
    1.6 本文主要研究内容
2 波浪荷载作用下起重船吊钩的动力响应分析
    2.1 引言
    2.2 起重船吊钩有限元模型
    2.3 实测船体运动规律分析
    2.4 吊钩在起重船基底激励下动力响应分析
    2.5 本章小结
3吊钩缩尺模型实验
    3.1 引言
    3.2 六自由度振动仿真平台介绍
    3.3 实验参数设计
    3.4 实验工况介绍
    3.5 非线性轨道实验结果分析
    3.6 圆轨道实验结果分析
    3.7 本章小结
4 基于ETNES-吊钩平面摆振分析
    4.1 引言
    4.2 自由振动下ETNES-吊钩系统分析
    4.3 简谐激励下ETNES-吊钩系统分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 本文总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录

(2)海上重大件货物受风力影响研究(论文提纲范文)

0 引言
1 风力计算
    1.1 CCS风力计算
    1.2 DNV风力计算
    1.3 Blendermann方法风力计算
2 常见货物分类及受风力计算值比较
3 海上重大件货物运输受风力计算方法的比较
4 结论

(3)臂桥架起重机防摇系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 防摇机理的分析
        1.2.2 现有岸边集装箱起重机吊具防摇和定位系统介绍
        1.2.3 臂桥架起重机防摇系统方案的确立
    1.3 课题研究的内容
第2章 臂桥架集装箱起重机小车运动分析
    2.1 臂桥架起重机变幅机构设计特点
        2.1.1 臂桥架起重机变幅系统的工作原理和特点
        2.1.2 臂桥架起重机小车的运动特点
        2.1.3 吊重的运动特点分析
    2.2 臂桥架起重机小车的位置分析
    2.3 臂桥架起重机小车运动速度的求解过程
    2.4 臂桥架起重机控制小车速度减摇的力学模型分析
    2.5 臂桥架起重机基于运动规划的减摇过程分析
    2.6 本章总结
第3章 臂桥架起重机防摇系统的分析
    3.1 臂桥架起重机防摇系统原理分析
        3.1.1 阻尼减摇理论
        3.1.2 常见的非粘性阻尼分类
        3.1.3 常见的二自由度系统的吸振装置
    3.2 臂桥架起重机防摇系统的分析与设计
        3.2.1 臂桥架起重机防摇装置原理概述
    3.3 臂桥架起重机防摇系统的实际构造
    3.4 本章总结
第4章 臂桥架起重机防摇系统建模
    4.1 用拉格朗日方程对小车吊具系统加防摇系统进行描述
        4.1.1 拉格朗日方程概述
        4.1.2 用拉格朗日方程对系统建模
    4.2 建立小车吊具系统加防摇系统的等价振动系统的模型分析
        4.2.1 装有防摇系统的小车吊具系统振动模型参数分析
        4.2.2 建立小车吊具系统加防摇系统后的振动方程
    4.3 MATLAB仿真工具箱介绍
        4.3.1 MATLAB简介
        4.3.2 SIMULINK
    4.4 基于MATLAB臂桥架起重机防摇系统分析过程
        4.4.1 将小车吊重系统的微分方程化成状态方程
        4.4.2 利用State-Space模块建立仿真模型
    4.5 本章总结
第5章 臂桥架起重机防摇系统仿真及优化
    5.1 ADAMS简介
    5.2 臂桥架起重机小车吊重系统在ADAMS中的转化
        5.2.1 ADAMS多刚体系统的组成
        5.2.2 ADAMS多刚体的坐标系统
        5.2.3 建立装有减摇系统的小车吊重系统的样机模型
    5.3 对臂桥架起重机小车吊重系统的防摇系统进行优化
    5.4 本章总结
第6章 结束语
    6.1 全文总结
    6.2 进一步工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文

(5)不同风况下港口起重机风致响应研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 港口起重机概述
        1.1.2 港口设备风灾事故
    1.2 风工程研究方法
    1.3 国内外研究现状
    1.4 课题研究内容及创新点
        1.4.1 研究内容和方法路线
        1.4.2 创新点
第二章 风工程研究理论基础
    2.1 自然风特性
        2.1.1 大气边界层风场
        2.1.2 近地层风场风速
        2.1.3 风速与风压关系
    2.2 脉动风模拟
        2.2.1 湍流强度
        2.2.2 湍流积分尺度
        2.2.3 空间相关性
        2.2.4 脉动风速功率谱
        2.2.5 脉动风速模拟方法
        2.2.6 脉动风速时程模拟
    2.3 计算流体力学原理
        2.3.1 计算流体力学介绍
        2.3.2 湍流数值模拟
        2.3.3 湍流物理模型
    2.4 流固耦合控制方程
    2.5 本章小结
第三章 起重机的模型创建及风载理论计算
    3.1 数值风洞实验模型建立
        3.1.1 起重机简介
        3.1.2 建立起重机实体模型
        3.1.3 建立数值风洞模型
        3.1.4 边界条件的确定
    3.2 风载荷理论计算
    3.3 本章小结
第四章 平均风作用下起重机稳态响应分析
    4.1 计算工况
    4.2 数值风洞计算
    4.3 流固耦合数值计算分析
        4.3.1 变形分析
        4.3.2 应力分析
    4.4 数值计算与理论计算对比分析
    4.5 本章小结
第五章 脉动风作用下起重机瞬态响应分析
    5.1 瞬态动力学分析
        5.1.1 动力学响应方程
        5.1.2 模态分析
    5.2 脉动风速时程曲线
    5.3 时程响应分析
    5.4 数值计算与理论计算对比
        5.4.1 《规范》中的定常风场模拟
        5.4.2 脉动风场与定常风场计算结果对比
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要研究结论
    6.2 研究展望
参考文献
在学期间取得的科研成果和科研情况说明
致谢

四、集装箱桥吊海上运输主动力计算分析(论文参考文献)

  • [1]基于电涡流非线性能量阱的起重船吊钩摆振控制[D]. 彭轶文. 华中科技大学, 2019(01)
  • [2]海上重大件货物受风力影响研究[J]. 王若琦,兰培真. 集美大学学报(自然科学版), 2018(03)
  • [3]臂桥架起重机防摇系统研究[D]. 张玉. 武汉理工大学, 2009(09)
  • [4]集装箱桥吊海上运输主动力计算分析[J]. 廖建清. 集美大学学报(自然科学版), 2003(04)
  • [5]不同风况下港口起重机风致响应研究[D]. 王澄. 天津理工大学, 2021(08)

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