論文通過對帶有繩子和固定滾筒的浮體上浮過程的受力分析,建立了典型帶繩子滾筒的浮體上浮過程動力學(xué)模型,并通過數(shù)值仿真,繪制出浮體上浮速度、位移隨時間變化的函數(shù)曲線圖。通過實(shí)際救生筏球形浮體的水下釋放實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其理論模型的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該浮體上浮所達(dá)到的最大速度以及達(dá)到最大速度后速度逐漸下降的趨勢與仿真結(jié)果接近。

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【部分圖文】：

圖1 浮體、繩子、滾筒模型

因?yàn)閷?shí)際實(shí)驗(yàn)的浮體近似球形，為了接近實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況，浮體簡化為球體，建立模型后如圖1所示。對浮體模型作受力分析，如圖2所示。

圖2 受力分析

對浮體模型作受力分析，如圖2所示。有些情況繩子的重量可以忽略不計，例如救生筏繩索系統(tǒng)，繩子輕。而有些情況繩子的重量不可忽略不計，例如水雷的水下釋放，因?yàn)殄^鏈的重量比較大，錨雷在上浮過程中，錨鏈的重量就不能忽略，但是這里本文統(tǒng)一考慮繩子重量，并用m(t）表示，讀者可根據(jù)實(shí)際繩索情況....

圖3 受力分析

對球形浮體上浮過程中的滾筒作受力分析，因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)存在滾筒的制動裝置，因此存在制動力矩，另外還需考慮滾筒中間的軸零件與其他零件相對運(yùn)動產(chǎn)生的摩擦，因此還存在軸的摩擦力矩，但是制動裝置制動也是采用摩擦力制動原理，并且兩者都是常數(shù)，因此這里進(jìn)行簡化（制動裝置忽略不畫），統(tǒng)一用摩擦力矩....

圖4 速度與時間的關(guān)系

為了繪制浮體上浮的速度、加速度、位移以及繩子拉力和時間的關(guān)系曲線，使用實(shí)際測量的數(shù)據(jù)：M浮體=200kg,F浮=320N,g=9.8N/kg,J=0.6kg·m2,r=0.045m,ps=1025kg/m3,pl=0.1kg/m（鋼絲繩），c=0.5,A=0.6,M摩=3N·m。....

本文編號：4025557