隨著海洋資源開發(fā)設(shè)施與設(shè)備相關(guān)研究的逐步深入,海上廊橋作為一種重要的海上人員換乘通道,受到了越來(lái)越多的重視。在實(shí)際的海上環(huán)境中,由于存在著海風(fēng)、海浪等多種因素的干擾,小型的海上設(shè)施與絕大部分航行的船舶會(huì)出現(xiàn)橫搖、縱搖與垂蕩的情況,這會(huì)對(duì)一些儀器的工作產(chǎn)生影響,也會(huì)為施工的人員帶來(lái)安全隱患。本文圍繞具備波浪補(bǔ)償能力的海上廊橋系統(tǒng)開展了相關(guān)研究。通過比較國(guó)外現(xiàn)有廊橋產(chǎn)品與國(guó)內(nèi)相似產(chǎn)品,分析廊橋的工作環(huán)境與組成要素,設(shè)計(jì)了一種基于三自由度穩(wěn)定平臺(tái)的廊橋裝置,使用SolidWorks軟件進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)與組成部件的三維建模;利用反向求解的方式對(duì)廊橋進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、分析與求解,通過ADAMS軟件建立了設(shè)計(jì)廊橋的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真加以驗(yàn)證;對(duì)設(shè)計(jì)的廊橋進(jìn)行選材,并對(duì)整體部件進(jìn)行受力與形變的有限元分析,驗(yàn)證了其承載能力與抗形變能力符合相關(guān)規(guī)范要求。獲得了如下的結(jié)論:（1）設(shè)計(jì)了一種新型的海上廊橋結(jié)構(gòu),能夠滿足實(shí)際的需求同時(shí)還具有體積小、質(zhì)量輕且成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。（2）對(duì)所設(shè)計(jì)廊橋進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,通過反向求解簡(jiǎn)化運(yùn)算獲得了運(yùn)動(dòng)方程,并使用ADAMS進(jìn)行仿真校驗(yàn),獲得了相關(guān)的運(yùn)動(dòng)解與工作空間。（3）對(duì)... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．?１船舶的六自由度運(yùn)動(dòng)??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｉｘ?ｄｅｇｒｅｅ?ｏｆ?ｆｒｅｅｄｏｍ?ｍｏｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｈｉｐ??

最為嚴(yán)重的是六種運(yùn)動(dòng)中的前三種，Ｓ［］：橫堯縱搖與垂蕩［９］，其中橫搖與縱搖對(duì)航行??中的船舶影響最甚［１Ｇ］。目前運(yùn)送需要進(jìn)行登臺(tái)作業(yè)人員的工作船舶或多或少都配有運(yùn)動(dòng)??補(bǔ)償裝置，為工作人員提供一定的抗橫堯縱搖的能力，以方便他們進(jìn)行施工或者登臺(tái)??作業(yè)�，F(xiàn)如今的陀螺穩(wěn)定平臺(tái)（Ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ－Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ?Ｐｌａｔｆｏｒｍ?）?［１１］技術(shù)相對(duì)成熟，己經(jīng)比??較廣泛地應(yīng)用于船載的穩(wěn)定平臺(tái)上，一般用于給高穩(wěn)定性要求的儀器創(chuàng)造出一個(gè)相對(duì)平??穩(wěn)的工作環(huán)境。陀螺平臺(tái)的原理大致如圖１．２所示：??穩(wěn)定平面???＾?橫？角??Ａ??圖１．２兩軸穩(wěn)定陀螺穩(wěn)定平臺(tái)??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｗｏ－ａｘｉｓ?ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ?ｇｙｒｏ?ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??通過軸承將慣性元件與多個(gè)環(huán)架組合在一起，通過具有陀螺特性的高速轉(zhuǎn)子保證平??臺(tái)在發(fā)生位置旋轉(zhuǎn)變更時(shí)的穩(wěn)定性能。圖示這種兩軸的穩(wěn)定平臺(tái)屬于最常見的船舶補(bǔ)償??平臺(tái)之一，但是只補(bǔ)償橫搖與縱搖帶來(lái)的影響并不能很好地完成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，由于升沉方??向上的運(yùn)動(dòng)也是影響船舶航行、工作人員進(jìn)行各類作業(yè)的一大因素，因此對(duì)于用于人員??在船舶與船舶或者船舶與海洋平臺(tái)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的廊橋裝置來(lái)說，升沉方向的補(bǔ)償能力??是一項(xiàng)必須具備的性能。??本文主要設(shè)計(jì)了一種海上廊橋運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償裝置，并對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)分析。所設(shè)計(jì)的海??上廊橋是基于３－ＵＣＲ?（虎克鉸－圓柱副－旋轉(zhuǎn)副）并聯(lián)平臺(tái)的廊橋系統(tǒng)，屬于船載自穩(wěn)定??平臺(tái)的一種，能夠在海上建立一個(gè)擁有３種自由度方向補(bǔ)償能力的安全通道，從而確保??人員的安全。廊橋的一端固定在平臺(tái)上與船體相連，另一端搭接在目標(biāo)船舶或者海洋平??

換乘方式具有的最大優(yōu)勢(shì)就是運(yùn)輸速度快，由于省去了船舶靠近目標(biāo)海上??設(shè)施或者其他船舶的時(shí)間所以人員換乘的時(shí)間被大大縮短了，同時(shí)也規(guī)避了在人員換乘??時(shí)波浪對(duì)人員造成的影響，安全性能較高。但是這些的前提是建立在所乘坐的船舶與目??標(biāo)海洋平臺(tái)或者目標(biāo)船舶都具有直升機(jī)停機(jī)坪的情況下的，但是除此之外，使用直升機(jī)??進(jìn)行人員換乘也有諸多問題：例如使用直升機(jī)的成本極高、能夠勝任海上工況進(jìn)行人員??換乘與物資運(yùn)輸?shù)闹鄙龣C(jī)數(shù)量并不多、直升機(jī)維護(hù)、駕駛等等都需要專業(yè)人員參４完成??等等［１４］。??圖１．３使用機(jī)停機(jī)坪的換乘方法?圖１．４懸吊換乘方法??Ｆｉｇ．?１．３?Ｕｓｅ?ｔｈｅ?ｈｅｌｉｐａｄ?ｔｏ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｍｅｔｈｏｄ?Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｍｅｔｈｏｄ??而在由于一些因素導(dǎo)致沒有辦法滿足人員換乘的雙方都具備直升機(jī)停機(jī)坪的場(chǎng)合??時(shí)，如果有…方擁有停機(jī)坪而另一具備懸吊換乘平臺(tái)，則可以使用直升機(jī)懸吊換乘的方??法進(jìn)行人員換乘。但是使用這種方法進(jìn)行物資的與運(yùn)輸人員換乘的數(shù)量十分有限，而且??危險(xiǎn)性極高，受到海風(fēng)的影響十分嚴(yán)重。針對(duì)這種危險(xiǎn)，有相關(guān)學(xué)者對(duì)此進(jìn)行過分析，??Ｔ．?Ａ．?Ｓａｍｏｓ就對(duì)已經(jīng)發(fā)生過的相關(guān)事件進(jìn)行過了分析調(diào)查。在其的論文中就說明了歐??－４－??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：2966874