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原文传递 波浪适应救助船悬架系统动力学特性研究
论文题名: 波浪适应救助船悬架系统动力学特性研究
关键词: 波浪适应救助船;悬架系统;参数优化;动力学特性
摘要: 随着我国对外贸易量和海洋开发力度的不断増加,我国近远海上的活动日益增多。与此同时,近些年来世界气候由于人类活动的影响而产生不规则变化,使得海洋环境变得十分恶劣,于是,海上大小海难事故频发,海上人命财产安全受到巨大挑战。因此,对海上新型救助装备的研究就变得至关重要。目前,大连海事大学救助与打捞工程实验室已经设计了两种新型的波浪适应救助船样机,并进行了初步的研究,但对于样机的悬架系统动力学建模一直未能完善,本文作者参考了汽车悬架动力学建模的思路,进行了波浪适应救助船整船悬架系统的动力学建模,并结合样机试验分析了其动力学特性。
  本文首先介绍了动力学建模环境的选择,针对波浪适应救助船这种新型水上多体装备,选择基于SimMechanics的建模方法对其进行建模。此外,详细介绍了波浪适应救助船双体样机及四体样机整船建模的思路及细节,并在大连海事大学救助与打捞工程实验室进行了样机试验,从整船横摇、纵摇、垂荡三个方向的自由度验证建模的正确性。
  得到准确的整船模型后,针对双体样机进行了横浪冲击、顶浪冲击、艏斜浪冲击、大幅垂荡四种工况下的仿真,以救助平台处垂向加速度均方根值以及减振器动行程幅值为响应,分析了减振器参数对整船运动响应的影响规律,并基于实验数据详细分析了悬架系统对整船性能的影响,
  最终使用基于响应面设计的优化方法,以减振器刚度系数及阻尼比为变量,以救助平台处总加权加速度均方根值为响应值,拟合了响应曲面,并基于拟合结果优化了减振器参数,从缓冲吸振的角度提高了整船性能。
  本文结合了传统汽车动力学的建模方法与船舶实验的研究思路,提供了一种应用于波浪适应救助船的建模方法以及模型中波浪激励的合理输入方法,并进行了悬架系统的参数分析及参数优化,对未来的波浪适应救助船样机设计有一定的指导意义。
作者: 白雪松
专业: 机械工程
导师: 熊伟
授予学位: 硕士
授予学位单位: 大连海事大学
学位年度: 2021
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