原文传递
高桩对接作业的波浪补偿系统研究
| 论文题名： | 高桩对接作业的波浪补偿系统研究 |
| 关键词： | 工程船;波浪补偿系统;液压控制;高桩对接作业;优化设计 |
| 摘要： | 随着世界各国能源需求的不断增加及科技手段的日益进步，加快了海洋能源的开发与利用。风能作为可再生能源之一，海上风电建设已深受各个国家的重视。高桩承台为海上风电常用的基础结构形式，由于服役环境恶劣，使得维修成本增加。对于高桩对接作业中的工程船来说，当受到海浪作用时会出现摇荡、升沉等运动，对海上作业安全造成威胁。本文以如何对工程船在海浪扰动造成的运动进行补偿为出发点，进行了波浪补偿系统的详细研究和设计。 首先，本文对海浪扰动下波浪补偿系统的国内外研究现状进行了阐述，对本文的研究目的和意义做了简要概述，并指出了波浪补偿系统的发展趋势和存在的主要问题，针对高桩对接作业中的波浪补偿技术进行了相关分析。在调查研究的基础上得出我国在理论研究和工程实践方面的优势和不足，找到高桩对接作业中波浪补偿系统的设计思路。 其次，在工程设计方面根据波浪补偿系统的设计参数要求，提出了系统设计的原理和整体方案，并建立了三维模型，分别对横摇补偿系统、纵摇和升沉补偿系统的组成和工作原理进行了分析，并应用ADAMS/View参数化设计对模型进行了优化设计。对三级海况下的海浪进行了MATLAB参数化模拟，并对所设计的装置建立了动力学方程。应用ADAMS软件对所设计的高桩对接装置进行仿真，通过对装置极限位置无碰撞分析和运动分析，验证装置的可行性。 再次，针对波浪补偿系统的工作原理对整体控制方案进行了设计，通过对前馈预报器的设计提出了基于BP人工神经网络的船舶姿态运动预报方案，并且对模型的选取以及建立，权值调整和训练做出详细的阐述，通过对船舶横摇姿态的模拟预报验证算法的可行性。 最后，对波浪补偿系统进行了液压控制机构的建模分析，然后详细设计了横摇、纵摇和升沉补偿液压系统，分析其具体工作过程，并对液压系统进行了整体布局。通过给液压缸加曲线驱动的形式，利用ADAMS软件进行补偿性能的仿真分析，验证波浪补偿系统的补偿效果。 |
| 作者： | 秦明杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 葛杨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
