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船用起重机吊盘式减摇装置实验与仿真研究
| 论文题名： | 船用起重机吊盘式减摇装置实验与仿真研究 |
| 关键词： | 船用起重机;减摇吊盘;样机建模;动力学仿真 |
| 摘要： | 船用起重机是一种用于海上起吊作业的特种机械，可用于舰船间物品补给、港口货物的装卸、水下救捞、海洋设备布放等。可见船用起重机的地位十分重要。但海上的特殊环境给船用起重机的作业带来了极大的挑战:一方面，由于海浪的波动，会引起船体本身的摇晃，产生横摇、纵摇、深沉等运动;另一方面，起重机在工作过程中自身的回转、起升、变幅等动作，另一方面，加上起吊重物的钢丝绳为柔性体，都会造成船用起重机在作业过程中吊装重物的摇摆。而吊重剧烈的摇摆可能损伤到货物和船只、降低工作效率，也可能伤及到工作人员。所以，研究如何减小起重机工作时吊重的摇摆有非常重要的意义。本文以此为研究内容，在前人工作的基础上，参考各类文献，与实际工作相结合，进行了一定的设计研究工作。具体的工作内容如下。 以动力学为基础，将起重机看作机器人臂，运用拉格朗日法，推导出吊重的动力学方程。同时考虑到在海上作业时船舶会受到海浪影响，需建立海上规则波的波面运动方程。然后，研究分析现有船用起重机的类型，了解起重机的结构和工作原理。基于实验室现有的起重机，确定吊盘式减摇装置的设计方案，对起重机进行改造。完成改造后，进行减摇实验。通过进行实验和对实验结果进行，初步验证吊盘式减摇装置的减摇效果与方案的合理性和可行性。完成物理实验后，我们进一步搭建船用起重机虚拟样机来分析验证减摇装置。运用Solidworks建立起重机和吊重模型并导入ADAMS软件中，在ADAMS中进一步建立钢丝绳和减摇装置模型，完成虚拟样机模型的建立。基于该虚拟样机模型进行仿真，分析了在不同条件下的吊重的摇摆情况，得到吊重的空间运动轨迹曲线图。通过仿真结果，进一步证明了吊盘式防摇装置方案的正确性，并且运用虚拟样机模型更加接近实际情况。 完成了减摇装置的物理实验和虚拟样机建模仿真后，通过对比分析实验和仿真的结果，证明了吊盘式减摇装置的合理性和可行性，并得出最终结论。 |
| 作者： | 于光超 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 孙玉清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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