發(fā)布時(shí)間：2021-10-19 17:43

　　海上廊橋是一種新型海上換乘裝備,相當(dāng)于一個(gè)海上通道,方便人員在船舶與海上建筑物之間換乘。船舶受到海洋環(huán)境擾動(dòng)的影響會(huì)產(chǎn)生六個(gè)自由度運(yùn)動(dòng),橫蕩、縱蕩和艏搖運(yùn)動(dòng)可以通過船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)被抑制,將廊橋基座固定在船舶某一側(cè)舷的中心附近可以減弱船舶縱搖運(yùn)動(dòng)對(duì)廊橋的影響,通過海上廊橋各機(jī)構(gòu)的協(xié)同運(yùn)動(dòng)來主動(dòng)補(bǔ)償船舶的橫搖和升沉運(yùn)動(dòng),才能使廊橋始終保持平穩(wěn)且末端與海上建筑物保持相對(duì)靜止,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海上廊橋的波浪補(bǔ)償。此外,海上廊橋所處的海洋環(huán)境及它的負(fù)載時(shí)常發(fā)生變化,而且海上廊橋的各機(jī)構(gòu)均由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),在使用過程中液壓油與缸筒內(nèi)壁摩擦?xí)瓜到y(tǒng)溫度發(fā)生變化,進(jìn)而會(huì)使液壓油的粘度、彈性模量等發(fā)生變化,這將導(dǎo)致海上廊橋各機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型的參數(shù)存在不確定性。因此,開展海上廊橋波浪補(bǔ)償控制研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文首先對(duì)船舶的升沉和橫搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)報(bào),并利用兩點(diǎn)間距離公式及正余弦定理對(duì)海上廊橋進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)反解,計(jì)算出要實(shí)現(xiàn)廊橋的波浪補(bǔ)償,廊橋的升沉機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)所需的運(yùn)動(dòng)量,再分別建立海上廊橋各機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型。然后,考慮廊橋各機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型參數(shù)具有不確定性且廊橋負(fù)載是未知時(shí)變的,分別構(gòu)造擴(kuò)張狀態(tài)... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．９?Ｍａｘｃｃｅｓｓ海上廊橋［Ｉ６］??Ｆｉｇ．?１．９?ＭａＸｃｃｅｓｓ?ｏｆｆｓｈｏｒｅ?ｇａｎｇｗａｙ??１?丨‘?？？?？?．?？?＊?ｉ??［１７】

?大連海事大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文???２海上廊橋運(yùn)動(dòng)學(xué)反解及海上廊橋各機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型??本章首先對(duì)船舶的升沉和橫搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)報(bào)；然后利用兩點(diǎn)間距離公式及正余弦定??理對(duì)海上廊橋進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)反解，計(jì)算出為了補(bǔ)償船舶的升沉和橫搖運(yùn)動(dòng)，使廊橋保持平??穩(wěn)且末端與海上建筑物保持相對(duì)靜止時(shí)，廊橋升沉機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)所需的運(yùn)??動(dòng)量；再建立海上廊橋各機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型。??２??＼??－Ｉ?ｉ－???Ｉ??１－基座，２－升沉機(jī)構(gòu)，３－俯仰機(jī)構(gòu)，４－第一節(jié)梯架，５－第二節(jié)梯架，６－伸縮機(jī)構(gòu)??圖２．１海上廊橋結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｏｆｆｓｈｏｒｅ?ｇａｎｇｗａｙ??海上廊橋的結(jié)構(gòu)示意圖如圖２．１所示，廊橋末端即為第二節(jié)梯架的末端。海上廊橋??的俯仰機(jī)構(gòu)由兩個(gè)并聯(lián)的電液伺服閥控液壓缸驅(qū)動(dòng)，活塞桿的一端連接到第一節(jié)梯架兩??側(cè)下弦上，另一端連接到廊橋的升沉機(jī)構(gòu)上方；伸縮機(jī)構(gòu)由安裝在第一節(jié)梯架底部的液??壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，液壓馬達(dá)帶動(dòng)卷筒和鋼絲繩來實(shí)現(xiàn)第二節(jié)梯架的伸縮運(yùn)動(dòng)；升沉機(jī)構(gòu)由電??液伺服閥控液壓缸驅(qū)動(dòng)，活塞桿的一端連接到俯仰機(jī)構(gòu)下方，另一端連接到基座。??在初始狀態(tài)下，廊橋梯架與靜水面是平行的且梯架與船的側(cè)舷垂直。本文要保證廊??橋可以在六級(jí)海況下正常工作，參考文獻(xiàn)［２］中的廊橋參數(shù)，選取廊橋梯架的初始長度為??２０ｍ，梯架距離基座所在平面的高度為５ｍ，俯仰機(jī)構(gòu)的長度為５．４ｍ，第二節(jié)梯架可伸??縮的長度為±５ｍ，升沉機(jī)構(gòu)可升沉的高度為±２ｍ，俯仰機(jī)構(gòu)可俯仰的角度為±１５°。??？?ｉ?；??？?．?Ｉ??－１１?－??

?海上廊橋波浪補(bǔ)償控制研究???２．１海上廊橋運(yùn)動(dòng)學(xué)反解??對(duì)海上廊橋進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析包括兩種情況［２％?（１）已知升沉機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和伸??縮機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)量，求解廊橋的實(shí)際位置；（２）已知廊橋的期望位置，在實(shí)際位置發(fā)生變??化時(shí)，計(jì)算出為了使廊橋繼續(xù)保持在期望位置，升沉機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)??量。通常情況下，把第（１）種情況稱為運(yùn)動(dòng)學(xué)正解，把第（２）種情況稱為運(yùn)動(dòng)學(xué)反解。??本文是由廊橋各機(jī)構(gòu)的協(xié)同運(yùn)動(dòng)來補(bǔ)償由海洋環(huán)境擾動(dòng)引起的船舶的升沉和橫搖??運(yùn)動(dòng)對(duì)它的影響，使廊橋始終保持平穩(wěn)且末端與海上建筑物保持相對(duì)靜止，這是在己知??廊橋期望位置的情況下，當(dāng)實(shí)際位置發(fā)生變化時(shí)，求解廊橋升沉機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和伸縮??機(jī)構(gòu)所需的運(yùn)動(dòng)量，是運(yùn)動(dòng)學(xué)反解問題。在反解之前首先要對(duì)引起廊橋?qū)嶋H位置發(fā)生變??化的船舶升沉和橫搖運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)報(bào)，然后再計(jì)算出要補(bǔ)償船舶的升沉和橫搖運(yùn)動(dòng)，廊橋??的升沉機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)所需的運(yùn)動(dòng)量，進(jìn)而提前一步對(duì)海上廊橋的各機(jī)構(gòu)進(jìn)??行控制，可以保證在下一時(shí)刻到來時(shí)，海上廊橋各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)量恰好可以補(bǔ)償船舶的升??沉和橫搖運(yùn)動(dòng)。??２．１．１坐標(biāo)系的建立??為了更好地描述出船舶及海上廊橋始末端的運(yùn)動(dòng)，首先建立北東坐標(biāo)系、靜坐標(biāo)系??和附體坐標(biāo)系如圖２．２所示。??，ｘ？?ａ，?；｜?Ｌ〇??／?＾?－■?＇??Ｏｏｆ?＞Ｙ〇?ａ??、，??圖２．２坐標(biāo)系的建立??Ｆｉｇ．?２．２?Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ?ｏｆ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ?ｓｙｓｔｅｍ??－１２－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于Stewart穩(wěn)定平臺(tái)的海上廊橋結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真與強(qiáng)度分析[D]. 聶希達(dá).大連海事大學(xué) 2019
[2]船舶運(yùn)動(dòng)姿態(tài)短時(shí)高精度預(yù)測(cè)方法研究[D]. 劉世林.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]具有波浪補(bǔ)償功能的海上換乘舷梯設(shè)計(jì)與仿真[D]. 徐佳.哈爾濱工程大學(xué) 2018
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