Magnus减摇装置及其升/阻力特性分析

为了研究基于Magnus效应的船用减摇装置(转子翼)的水动力特性,本文结合美国Quantum公司推出的Maglift型产品,采用ANSYS软件分析了不同航速、转速下转子翼的升/阻特性。建立了转子翼绕流的几何模型,利用ANSYS-CFX对转子翼的升/阻力及升/阻系数进行稳态仿真分析,将得到的升力进行非线性曲面拟合,得到转子翼升力与转速和航速的关系。仿真结果表明:转子翼的升/阻力受航速、转速的影响显著,均随二者的增加而增加;与传统减摇鳍对比,Magnus减摇装置具有更高的升力系数,开展对Magnus减摇装置的水动力分析具有十分重要而深远的意义。

减摇鳍-减摇水舱综合减摇实验装置的研究

采用了减摇鳍-减摇水舱综合减摇的数学模型,对综合减摇数学模型在实验装置上的实现方法进行了分析。通过用软件模拟船舶横摇阻尼力矩的方法可以实现台架模拟船舶的横摇运动,通过对船舶-水舱系统数学模型的分析,可用近似二项式替代的方法来简化船舶-水舱系统数学模型,并通过仿真选出了较理想的近似参数值,使综合减摇数学模型在实验装置上的实现成为可能。通过对综合减摇理论数学模型和综合减摇实验装置模型的仿真分析,可以看出两者有较好的相似性,说明用文中综合减摇实验装置来模拟综合减摇系统的实现方法是可行的。

抑制船舶非线性横摇的主动陀螺减摇装置

考虑船舶在横浪中运动恢复力矩、阻尼力矩的非线性,建立船舶在不规则波浪中单自由度非线性横摇运动方程,提出一种基于控制力矩陀螺的船舶横摇抑制装置,研究船舶和减摇装置系统非线性动力学性质,设计变增益控制律控制陀螺减摇装置的进动,以产生期望的控制力矩,达到有效抑制船舶横摇的目的。以某船为研究对象,以随机横浪激励为干扰输入,研究所设计的减摇装置在不同海况下的横摇抑制效果,在有义波高分别为1 m和4 m时,横摇减摇率分别达到83.64%和79.04%。仿真结果表明,所设计的减摇装置能有效抑制船舶非线性横摇。

船用起重机牵引索式减摇装置恒张力控制仿真和试验研究

针对船用起重机在海上作业时吊重产生大幅度的摇摆而无法精准定位的问题,建立了一种配备牵引索式减摇装置的船用起重机吊重系统动力学模型,提出基于线速度追踪的牵引系统恒张力控制方法,应用Matlab/Simulink对中小型和大型船用起重机的动力学特性进行仿真分析,发现吊重系统在受到外界激励时的不对称摆动现象,得到吊重系统的摆动特性以及减摇装置牵引系统的张力输出特性。通过研究初步证明了减摇装置的有效性,相比于无减摇装置情况加装牵引索式减摇装置后吊重摇摆幅值减小70%以上,并通过相同条件下的仿真和试验对比分析证明了模型的准确性。论文研究结果对牵引索式减摇装置的实船应用具有一定指导意义。

新型主动式减摇装置的仿真研究

本文介绍了一种新型主动式的船舶减摇装置 ,并对这种减摇装置进行了建模及仿真研究 ,得出了一些结论 ,它对船舶在规则波及不规则波中的减摇有一定的参考价值。

减摇水舱试验装置研究

系统地介绍了减摇水舱试验装置的工作原理和结构组成,利用这套试验装置可以实时模拟规则波和不规则波作用下船舶的运动情况,为研究减摇水舱的性能提供了可靠的试验手段。

滚装船减摇装置构建及减摇效果分析

应用有限元分析软件对在渤海湾海域运营的滚装船进行模态分析,得到船体的横摇模态及模态频率范围。根据这些系统固有特性数据,提出一种减摇装置的构建方法。应用调谐质量阻尼器被动减振的原理,利用滚装船上的装备及货物作为减振质量体,使用弹簧和阻尼器连接减振质量体和船体,构成减摇装置,实现滚装船的横摇控制。通过合理选取减摇装置的参数,提高了横摇控制效果。仿真分析结果表明:减摇装置对滚装船具有较好的横摇控制效果。

轨道式集装箱龙门起重机的刚性减摇装置

减摇装置是集装箱起重机的关键部件之一，其效果直接影响起重机的作业性能。本文着重介绍国内首次应用的刚性减摇装置的构造特点和关键技术。经过多年现场运行，表明此装置的减摇性能达到了设计和使用要求。

磁悬浮惯性减摇装置研究

设计了一种磁悬浮惯性减摇装置,说明了磁悬浮惯性减摇装置的工作原理。通过建立单质量块和双质量块磁悬浮惯性减摇装置与船舶的数学模型,得出:通过设置惯性质量块的激励频率与整船系统频率合理匹配,可使得磁悬浮减摇质量块振动在有限的磁悬浮间隙中,并使磁悬浮减摇质量块的惯性力最大限度传递到船舶,最终达到船舶横向减摇的目的。通过仿真,验证了该设计装置的可行性。

船用起重机减摇装置建模与试验

针对船用起重机在吊重摇摆的抑制问题,设计了一种船用起重机吊盘减摇装置。利用恒张力吊盘将吊绳的摆幅减小,从而减小吊重的摇摆。建立吊重在有无吊盘下的吊重的运动学方程,使用MATLAB/Simulink软件对运动学模型进行仿真分析。详细分析了在船舶不同的横摇角度下吊重的摇摆情况,并进行有无吊盘减摇装置的对比。结果表明,有吊盘的情况下,吊重的面内角可减小54%左右,面外角可减小59%左右,通过搭建试验平台进行试验,得到有吊盘时,吊重的面内角可减小60%左右,面外角可减小53%左右,验证了减摇装置的有效性。

基于Adams的船用起重机伸缩套管减摇装置的原理及运动仿真分析

针对船用起重机在作业过程中,由于悬挂重物的钢丝绳属于柔性件受风、浪等海洋环境载荷的影响,使得负载产生摆动,提出一种新型船用起重机伸缩套管减摇装置,利用套管的刚性约束来减小吊索的摇摆幅度。介绍了伸缩套管装置的组成和原理,并利用Adams进行运动学分析,最后通过试验验证了该装置的可行性和实用性。

船用起重机减摇装置设计

针对船用起重机的吊重摇摆抑制问题,设计一种船用起重机吊盘减摇装置,利用2根恒张力减摇索和主吊索在吊盘处形成相对稳定的力的三角形,同时吊盘将减小吊绳及吊重的摆幅。建立吊重在有无吊盘下的运动学方程,在Matlab/Simulink软件中对模型进行仿真分析,对比分析在船舶不同的横、纵摇运动角度下有无减摇装置时吊重的摇摆,结果表明,有吊盘的情况下,吊重的摆角可减小70%左右,通过搭建试验平台进行试验,得到有吊盘时,吊重的摆角可减小60.7%左右,验证了减摇装置的有效性。

船舶起重机减摇装置液压回路的设计与试验

针对船舶起重机海上作业时存在的吊重摇摆问题,提出了一种新型机械式船舶起重机减摇装置,利用减摇索在减摇环处形成稳定的力三角形,并有效地减小吊重的摆幅,进而达到抑制吊重摇摆的目的。对减摇装置的原理进行叙述,根据起重机及减摇装置的动作要求设计了液压系统,利用AMESim软件对船舶横摇4°下减摇马达的响应进行仿真分析,结果表明:液压马达的响应良好,验证了液压系统的合理性。搭建试验平台进行试验分析,得到减摇马达响应适时,验证了液压系统的可行性。

小型船舶减摇装置的最优设计及性能分析

在建立了系统动力学模型的基础上,运用数值优化方法对减摇装置的参数进行了优化设计,得到了减摇装置的最佳频率和最佳阻尼;分析了减摇装置有无时系统的传递函数特性,仿真计算了减摇装置有无时船体对初始横摇角的响应及对外部激振的响应。结果表明,设计的减摇装置对船体的横向摇动有明显的减摇效果。

起重机吊重系统三绳机械减摇装置设计

鉴于船舶海上作业时起重机吊重的摇摆问题,设计了一种三绳机械减摇装置;其原理是利用三根外设的减摇索在吊钩处形成稳定的力三角形,并有效的限制吊重的摆幅,进而抑制吊重的摇摆。利用牛顿-欧拉方法建立了吊重系统的动力学模型,在MATLAB/Simulink中进行数字建模仿真分析,对不同横摇角度下该装置的减摇情况效果详细的分析,结果表明添加减摇装置后,吊重的面内角可减小86%左右。搭建试验平台进行试验验证,在与仿真条件相同的情况下,吊重的面内角可减小87%左右,面外角可减小95%左右,表明该装置具有明显的减摇效果。

滚装船减摇装置设计及仿真分析

设计一种滚装船机械式减摇装置,该装置利用运载的车辆和货物作为减摇质量体,在不减小船舶承载能力的前提下,可以有效提高系统的质量比,得到较好的减摇效果。详细阐述了各部分的结构和功能,并通过分析减摇装置的质量比、阻尼比和固有频率比对减摇指数的影响规律,得出各参数的最佳选择范围。以宝华号滚装船的参数为样本,确定了弹簧参数和阻尼器参数。仿真结果表明,减摇装置具有较好的减摇效果。

船舶减摇装置技术综述

船舶减摇装置的研究对于船舶航行的安全性具有重要的意义,文章综述了包括减摇鳍、减摇水舱、舵减摇、舭龙骨等几种传统减摇装置的发展现状,并阐述了近年来的船舶减摇技术发展方向,指出了船舶减摇技术已由单一的减摇装置发展至综合减摇装置,并趋于实现小型化、精密化的发展方向。

船用起重机减摇装置液压系统设计与试验研究

船舶起重机在作业时由于受到风、浪、流等额外载荷的影响会使货物产生剧烈摇晃,极大地降低了作业效率,针对该问题设计了一种三绳牵引式起重机减摇装置。文章主要对该起重机减摇装置的液压系统进行设计,建立了起重机模型并进行静力学分析,应用Matlab仿真计算确定牵引索负载的边界条件,并搭建试验台进行了试验研究。试验结果验证了该减摇装置液压系统设计的合理性。

船舶减摇装置专利技术综述

随着绿色造船对环境安全与舒适性的要求越来越高,减少船舶摇晃、保证货物和船员的安全成为现代船舶设计的焦点之一。文章分析了减摇装置的专利主要申请国和专利申请量,并进一步分析了其技术演进过程及发展方向,以期对我国减摇技术的发展提供一定的指导作用,促进我国船舶减摇技术的发展。

鳍—桨组合试验装置设计与减摇能力分析

减摇鳍作为一种主要的减摇方式已广泛应用于各种舰船 .但是它对零速和低航速航行舰船几乎不起减摇作用 .为了解决舰船全部航速范围减摇问题 ,本文介绍了“鳍桨组合减摇”试验装置 .通过对该试验装置进行水池试验 ,并依据试验数据对“鳍桨组合减摇”试验装置综合减摇能力进行了分析 .分析结果表明 :鳍桨组合体可以产生较单纯鳍更大的升力 ,且具有侧推作用 .是一种有效的舰船全部航速范围的减摇方式 .该装置为提高舰舶全部航速范围的减摇能力提供了一种新思路、新途径 .