發(fā)布時間：2021-05-09 16:00

　　船舶的系泊技術(shù)直接影響了碼頭作業(yè)的效率和船舶系泊的安全,傳統(tǒng)的纜繩系泊方式已經(jīng)不能滿足高效、安全的系泊要求,無纜繩自動系泊裝置已經(jīng)成為了發(fā)展趨勢。針對智能港口對船舶自動化系泊的迫切需求,本文提出了一種饋能式自動系泊裝置,將船舶運(yùn)動檢測和自動系泊集成在一起,通過調(diào)節(jié)阻尼實現(xiàn)船舶減搖同時進(jìn)行能量收集。首先,以26.6萬噸的LNG船為研究對象,給出自動系泊裝置的設(shè)計指標(biāo)。饋能式自動系泊裝置由多個系泊單元組成。通過分析系泊單元機(jī)構(gòu)構(gòu)型的奇異性,確定系泊單元鉸鏈點的分布方式。通過分析船舶的運(yùn)動過程,選擇系泊裝置的饋能方式。其次,系泊單元的運(yùn)動學(xué)分析主要包括位置分析、速度分析和加速分析,通過對比MATLAB理論分析計算與Simulink機(jī)械系統(tǒng)仿真結(jié)果,驗證運(yùn)動學(xué)模型的正確性,推導(dǎo)系泊單元的剛度模型,求解系泊單元的方向剛度和工作空間,驗證系泊單元的可達(dá)工作空間滿足設(shè)計指標(biāo)。基于力雅克比矩陣,推導(dǎo)并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動關(guān)節(jié)阻尼系數(shù)和末端等效阻尼系數(shù)的映射關(guān)系,并通過聯(lián)合仿真進(jìn)行阻尼特性驗證,同時對自動系泊裝置進(jìn)行阻尼特性分析。最后,擬定自動系泊裝置的分支定阻尼系數(shù)、單元阻尼力、分支定阻尼力三種減搖控制策略,搭... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 系泊技術(shù)發(fā)展趨勢
    1.3 系泊技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 系泊狀態(tài)下船舶運(yùn)動研究現(xiàn)狀
        1.3.2 自動系泊裝置研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 饋能式自動系泊裝置
    2.1 引言
    2.2 系泊工況分析
        2.2.1 LNG船舶裝卸作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
        2.2.2 LNG船系泊狀態(tài)下運(yùn)動分析
        2.2.3 自動系泊裝置設(shè)計要求
    2.3 饋能式自動系泊裝置
        2.3.1 饋能式自動系泊裝置整體設(shè)計
        2.3.2 饋能式自動系泊裝置工作流程
    2.4 系泊單元設(shè)計
        2.4.1 6 -UCU并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡介及自由度分析
        2.4.2 不同分布方式機(jī)構(gòu)奇異性分析
        2.4.3 饋能系統(tǒng)設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 系泊單元運(yùn)動學(xué)特性分析
    3.1 引言
    3.2 系泊單元運(yùn)動學(xué)分析
        3.2.1 系泊單元位置分析
        3.2.2 系泊單元速度分析
        3.2.3 系泊單元加速度分析
        3.2.4 運(yùn)動算例及仿真驗證
    3.3 系泊單元剛度特性分析
        3.3.1 系泊單元剛度模型
        3.3.2 系泊單元方向剛度
    3.4 系泊單元工作空間分析
        3.4.1 工作空間約束條件
        3.4.2 工作空間
    3.5 本章小結(jié)
第4章 自動系泊裝置阻尼特性分析
    4.1 引言
    4.2 系泊單元阻尼特性分析
        4.2.1 系泊單元分支設(shè)計
        4.2.2 系泊單元分支阻尼特性
        4.2.3 系泊單元阻尼模型
    4.3 系泊單元阻尼特性仿真
        4.3.1 阻尼特性仿真過程分析
        4.3.2 阻尼特性仿真驗證
    4.4 自動系泊裝置阻尼特性分析
        4.4.1 自動系泊裝置的運(yùn)動分析
        4.4.2 自動系泊裝置的阻尼特性分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 自動系泊裝置減搖仿真試驗
    5.1 引言
    5.2 自動系泊裝置減搖仿真模型
    5.3 分支定阻尼系數(shù)仿真試驗
        5.3.1 分支定阻尼系數(shù)減搖控制策略
        5.3.2 單自由度方向運(yùn)動響應(yīng)分析
        5.3.3 分支定阻尼系數(shù)減搖仿真試驗
    5.4 單元阻尼力減搖仿真試驗
        5.4.1 單元阻尼力減搖控制策略
        5.4.2 單元阻尼力減搖仿真試驗
        5.4.3 單元阻尼力減搖與分支定阻尼系數(shù)減搖對比分析
    5.5 分支定阻尼力減搖仿真試驗
        5.5.1 分支定阻尼力仿真試驗
        5.5.2 分支定阻尼力減搖與分支定阻尼系數(shù)減搖對比分析
        5.5.3 不同系泊單元個數(shù)減搖仿真試驗
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]探討危化品碼頭裝卸作業(yè)中預(yù)防、控制事故的方法[J]. 劉闖.  化工管理. 2020(02)
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[3]不同海浪譜對船舶載貨系統(tǒng)運(yùn)動響應(yīng)分析的影響[J]. 勞軍.  中國水運(yùn)(下半月). 2019(08)
[4]船舶自動系泊技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用[J]. 楊衛(wèi)忠,陳慶為,張攀攀.  中國水運(yùn)(下半月). 2019(08)
[5]新加坡智慧港口建設(shè)實踐與經(jīng)驗啟示[J]. 羅本成.  港口科技. 2019(07)
[6]港口船舶智能化系泊技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 高峰,胡克,趙鐵石,沈文君,李焱.  中國水運(yùn)(下半月). 2019(05)
[7]芬蘭朗納斯港將擁有自動化無繩系泊系統(tǒng)[J]. 劉昭青.  航海. 2019(02)
[8]海洋系泊工程中合成纖維系纜研究述評[J]. 連宇順,劉海笑.  海洋工程. 2019(01)
[9]瓦錫蘭、Cavotec聯(lián)手開發(fā)世界首個綜合感應(yīng)無線充電自動系泊系統(tǒng)[J]. 國船.  軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2016(03)
[10]澳大利亞杰拉爾頓港自動系泊系統(tǒng)簡介[J]. 尹德喜.  航海技術(shù). 2015(05)

博士論文
[1]并聯(lián)式復(fù)合驅(qū)動艦載穩(wěn)定平臺理論與實驗研究[D]. 趙星宇.燕山大學(xué) 2018
[2]雙峰譜和長周期波浪對系泊船舶作用研究[D]. 史憲瑩.大連理工大學(xué) 2013

碩士論文
[1]風(fēng)浪流作用下碼頭前系泊船舶運(yùn)動響應(yīng)的數(shù)值模擬[D]. 索華僑.華南理工大學(xué) 2014
[2]大型LNG船水動力分析及系泊計算[D]. 胡毅.華中科技大學(xué) 2012
[3]LNG船體系泊研究[D]. 王成.天津大學(xué) 2009



本文編號：3177596