大型全回转起重船稳性衡准研究

为了确保起重船的安全,国际海事组织(IMO)及各国船级社对起重船的稳性制定了相应的衡准指标。结合3000 t自航全回转起重船的稳性校核结果,对IMO《2008年国际完整稳性规则》和中国船级社(CCS)《国内航行海船法定检验技术规则》(2020)有关起重船稳性衡准进行研究。根据研究结果建议:CCS应明确起重船稳性衡准的适用范围;对于反向配载的全回转起重船增加吊钩载荷突然丧失的稳性衡准要求。

4000 t全回转起重船总体布置设计

为提高海上风电施工能力,设计一艘具备DP-2级动力定位、最大起重能力为固定尾吊4000 t、全回转吊3000 t的自航式全回转起重船。本文通过介绍该起重船的总体布置方案,分析了起重机系统、抗横倾系统、动力定位和锚泊定位系统、舱室划分原则等,阐述了该类型船舶的总体布置设计方法。通过该船的实际工程应用,证明了上述设计原则和方法的科学性和可行性,并为相似船型的总体布置设计提供借鉴。

全回转起重船吊索动力荷载及其对浮态及稳性的影响

针对起重船在波浪中作业时,船体运动激起吊索摆动产生的附加动力荷载将对船舶的浮态和稳性不利,以超大型全回转起重船"蓝鲸"号为对象,建立了水动力模型,对其在不规则波浪中的运动响应进行了计算.采用谱分析方法根据悬挂点与吊物之间的运动传递函数得到吊物运动的统计值,从而得到不同浪向、不同回转角度、不同吊索长度情况下的吊索附加动力荷载,并分析其对起重船浮态及稳性的影响规律.

全回转起重船作业过程稳性仿真

对船体、起重机分别进行建模,实现了在一定配载与作业半径条件下,起重机吊重全回转过程的船舶实时浮态与稳性的计算及显示,达到了作业前预配载,快速找到最佳配载方案;作业中实时监测船舶作业浮态与稳性变化,保证作业的安全可靠的两大目标,具有较强的工程应用价值。

大型回转起重船技术特点与发展研究

阐述了大型全回转起重船主要应用范围和作业概况,分析了目前世界上大型全回转起重船的技术特点及发展趋势,可为我国海洋石油勘探开发新型、经济实用的海洋工程装备提供决策依据。

全回转起重船多系统耦合运动响应仿真分析

根据运动学基本原理,计入船-吊物、船-锚链耦合影响以及起重船自身受到的外环境载荷,建立船舶多系统运动模型。利用MATLAB/Simulink软件进行仿真,对多系统耦合作用下的船舶运动进行数值分析。分别在不同的遭遇浪向角和不同的吊臂回转角下,对船舶在各自由度上的位移进行比较,得到其对船舶运动参数的影响规律。结果表明:起重船运动过程中因计入多系统耦合影响,自身运动也表现出更为符合实际的运动特性,为准确预报全回转起重船多系统的运动响应提供了更为科学的理论依据。

全回转起重船压载舱的优化探索

比较原船方案和优化方案在两种装载状态下固定起吊7500t时的数据,发现了一些问题。从而进一步分析了探讨数值分析法中所采用的优化原则的局限性。通过建立简单的数学模型,运用相关的数学软件,分析总结出压载舱分舱时的规律。比较分析几种典型的回转起吊的工况,总结出回转起吊时的一些规律。最后,归纳出如何优化设计大型起重船的压载舱。

全回转起重船主尺度模型研究

分析了国内全回转起重船的发展现状及发展趋势,对现有的船型数据资料进行整理分析,利用EXCEL回归分析、Matlab中BP神经网络工具与RBF神经网络工具分别建立了全回转起重船主尺度与最大起重量的关系模型,并对它们的回归分析误差进行了比较.该模型的建立有利于掌握全回转起重船主尺度要素随起重量的变化规律,对起重船方案设计以及后续的技术经济论证可起指导性作用,有助于该船型的报价设计和初步设计,并可使其总体设计得到优化.

基于OpenGL的全回转起重船运动可视化仿真

起重船作业的安全可靠性是海洋工程项目实施预定目的所面临的首要问题。用三维图形开发软件(3DMAX)制作起重船三维模型,在Visual C++中利用一定的图形算法将模型读入OpenGL场景,通过获得输入的作业任务控制量后,进而通过求解浮态、稳性方程得到起重船作业状态量,在OpenGL场景中仿真全回转起重船的作业状态。最后给出了仿真效果视图。

全回转起重船风浪流中系泊运动性能预报

针对一艘全回转起重船在渤海湾区域风浪流中系泊作业的安全要求,考虑到首吊900t和侧吊400t作业时特殊性,建立了模型试验方法,并基于卡明斯六自由度运动方程建立了预报方法,对该船首吊900t和侧吊400t风浪流中系泊运动性能进行了预报,结果对比表明理论预报与模型试验结果吻合较好,验证了理论预报方法的实用价值。同时基于模型试验和理论预报的结果,对该船在渤海湾区域作业提出了建议,可为该船安全作业提供指导和参考。

全回转起重船作业压载水调节优化研究

针对起重船作业时需根据作业情况调节压载水量以满足起吊大件回转作业要求,本文提出了一种起重船压载水调节数学模型,实现了起重船作业过程中吊臂匀速回转及压载水调节量最小的目的。利用Lingo软件对算例进行计算,结果满足全回转起重船作业时压载水调节量均衡且最小,浮态满足规范要求。研究结果表明:全回转起重船回转作业时压载水调节总量最小且吊臂匀速回转的优化计算合理可行,可有效避免经验法可能导致的危险情况。

4000 t全回转起重船“海峰2001”耐波性分析与应用

依据三维势流理论,利用水动力学软件HydroSTAR,充分考虑其他黏性阻尼因素,结合实际作业海况,对4000 t全回转起重船“海峰2001”六自由度和运动响应进行预报,评估船舶耐波性能是否满足设计海况作业要求,用于指导船舶设计工作,以实现拓宽船舶海上风电施工作业窗口期,提高船舶有效作业时间。

4000吨自航式全回转起重船“海峰2001”轮的研制

自航式全回转起重船是深远海风电基础施工专用装备,我公司在充分研究分析了国内外现有起重船的基础上,结合深远海风电单桩、导管架、负压筒等基础施工工艺,吸收该类型船舶先进的设计理念和建造经验,利用国内相关供应链设备材料,设计和建造了国内最先进、世界一流,具备适应深远海DP-2级动力定位能力,国内最大120m起重高度,以及4000t起重能力的自航式全回转起重船“海峰2001”轮。本文介绍了该起重船的总体布置方案,主起重机的选择,电压电制的选择,动力定位系统及锚泊系统等的设计思想和方案。通过该船的实际工程运用,证明了上述一系列设计的科学和合理性,为相类似船型设计提供借鉴。

3000 t全回转起重船动力定位能力分析

针对3000 t全回转起重船推进器选型及推进布置设计任务,采用模块法和势流软件求解该船的风载荷、流载荷和二阶波浪力,使用规划求解法和全局变量法求解推进器推力分配模型,绘制完整和单一推进器失效模式下的定位能力曲线,结果表明,在无推进器旋转限制角的情况下,采用两种方法得到的各推进器推力的分配方案基本一致,当带有推进器旋转角时,需要采用全局变量法计算,计算结果优于Kongsberg提供的数据。

应用数学建模的全回转起重船压载系统自动化控制研究

在固有的运行轨迹中,回转起重船的压载系统不具备充足的约束条件和目标函数,压载水的调拨量常常超过限定的数值,所以,应该使用数学建模对起重船进行自动化控制.本文对全回转起重船的压载系统进行探究,建立坐标系对全回转起重船的受力情况进行分析,构建数学模型,把调拨水量控制在最小范围内,结合实际的条件总结出最佳的调拨方案,并根据实例进行计算和对比.

全回转起重船起重作业系统建模与半实物仿真

为了创建逼真的全回转起重船起重作业虚拟训练环境,根据实际海上起重作业过程,综合考虑海况、动力定位、实时操纵、压载调整等多种因素对起重作业的影响,构建了多通道数据交流数学模型,并通过虚拟现实技术、通信网络技术、实时动力学解算以及半实物操纵模拟等方法的联合应用,实现了身临其境感觉的交互式半实物仿真环境.仿真实验表明:工程技术人员通过仿真演练可以对起重作业过程的关键参数进行推敲,对实际操作过程进行预演,起到辅助制定工艺过程、降低海上起重作业风险以及提高海上工程作业的可靠性的作用.

基于设计波法的全回转风电起重船总纵强度分析

本文以某全回转风电起重船为研究对象,根据典型工况建立全船有限元模型。采用设计波法计算船体波浪载荷并施加在模型上,然后对全船总纵强度进行计算分析,得到典型工况下全船的应力评估结果。本文的研究结论对于同类型船舶的优化设计具有一定参考价值。

不同浪向下大型回转式起重船回转起吊作业过程的动力学分析

随着海洋开发从浅水走向深水,各种特种船舶在海洋工程建设中发挥的作用日益重要。起重船是海洋工程建设的重要工程船舶,是海洋开发的必备工具。为了更好的开发利用海洋资源,有必要进行相关设备的研究。参考某回转式起重船的具体参数,结合该船工作时的具体过程,利用大型水动力分析软件OrcaFlex建立了该起重船回转起吊作业状态下的动力学分析简化模型。通过调节不同海况下的浪向,实现了对大型回转式起重船回转起吊作业过程的的动力学分析,得到了吊物就位时不同浪向下的与接收船甲板的碰撞力、吊缆张力等,对比并分析了不同浪向时吊缆的张力变化,确定了吊物的最小碰撞力和吊缆的张力大小及波浪方向,结合计算结果,给出了大型回转式起重船回转起吊作业的优化设计方案。