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耙吸式挖泥船疏浚管线力学特性的研究
| 论文题名： | 耙吸式挖泥船疏浚管线力学特性的研究 |
| 关键词： | 耙吸式挖泥船;疏浚管线;力学特性;环境干扰;摩擦系数;艏喷反推力 |
| 摘要： | 随着人类对海洋开发的不断深入和区域扩展,海洋资源的合理利用得到更有效的发挥。耙吸式挖泥船因其良好的疏浚性能,在疏浚业得到了广泛青睐。耙吸式挖泥船在海洋疏浚作业时,受到风、浪、流、艏喷反推力、耙头受海床摩擦力等因素影响,直接影响到挖泥船动力定位系统的控制精度与稳定性。 本课题以中交疏浚技术重点实验室开放基金项目为依托,以某大型耙吸式挖泥船为研究背景,以影响挖泥船动力定位的因素:风、浪、流、耙头摩擦力、艏喷反推力为研究对象。论文研究具有工程应用价值,具体研究内容如下: 针对环境干扰因素中的风、浪、流问题,依据特性,建立风、浪、流数学模型,通过实船采集数据对其进行仿真研究,分析了环境干扰因素的特点,同时为耙头摩擦力问题、艏喷反推力问题的研究提供了模型参数。 针对挖泥船耙头与海床摩擦力系数问题,考虑耙吸管系统在非静态环境中受到环境扰动等多体力学运动行为因素,通过三维状态空间建立耙吸管结构受力数学模型,分析了在挖泥过程中耙头剪切力大小和波浪补偿器的模型计算。同时给出了耙头定位能力系统模型,利用最小二乘法辨识对数学模型计算出来的摩擦系数进行处理,为判断挖泥过程中耙头实际工作状况以及耙头受海床作用摩擦系数问题的研究提供了一个分析平台。 针对耙吸式挖泥船定点艏喷产生的艏喷反推力的大小问题,以离心泵出口到艏喷闸阀之间的管线特性作为研究对象,重点分析离心泵的特性、艏喷时泥水混合物阻力、单泵及双泵串联的工作特点、主推进器推力计算等。讨论了艏喷口泥水混合物速度大小以及原动机特性等问题,建立了艏喷反推力数学模型,通过仿真实验验证艏喷反推力模型的可行性。研究表明:所建立的艏喷反推力数学模型能够较好的反映耙吸式挖泥船艏喷反推力的大小,艏喷定位得到了有效的控制。 |
| 作者： | 韦华 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 俞孟蕻 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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